Содержание:
«Энергосберегающие лампы» (экономки, энергосберегайки) , призванные заменить лампы накаливания , появились на рынке более десяти лет назад и сразу привлекли внимание потребителей. Производители энергосберегающих ламп обещали пятикратное снижение расхода электроэнергии затрачиваемой на освещение и срок службы, превышающий срок службы лампы накаливания, в 10 и более раз. Надо сказать, что обещания эти в целом оправдались. Длительный опыт использования экономок подтвердил высокие энергетические и эксплуатационные характеристики новых источников света.
Следует заметить, что термин «энергосберегающие лампы» не является вполне точным. С таким же успехом энергосберегающими можно назвать любые источники света, потребляющие меньше электроэнергии, чем лампы накаливания при равном световом потоке. Таких источников света достаточно много. Это и привычные линейные люминесцентные лампы и лампы ДРЛ. К категории энергосберегающих ламп также можно отнести галогенные и светодиодные лампы. Так что прижившийся термин можно считать удачным маркетинговым ходом, позволившим получить высокий уровень продаж ламп данного типа. Более корректным названием энергосберегающей лампы нужно считать название, которое используют специалисты – компактная люминесцентная лампа.
В этом материале мы постараемся подробно рассказать о принципе работы и устройстве компактных люминесцентных ламп, обсудим их достоинства и недостатки, рассмотрим наиболее приемлемые сферы применения.
Устройство и принцип работы энергосберегающих ламп
Энергосберегающие лампы являются модификацией люминесцентных ламп, приспособленной к установке в светильники и люстры с винтовыми патронами Эдисона Е14, Е27 или Е40. Стандартный винтовой цоколь позволяет производить замену обычных ламп накаливания на энергосберегающие без переделки светильников. Газоразрядные трубки энергосберегающих ламп могут иметь U-образную или спиральную форму. Количество трубок и их размер зависит от мощности лампы. Внутри газоразрядной трубки размещаются две нити накала, одновременно являющиеся катодами. Для повышения эмиссионной способности катодов их покрывают керамикой на основе щелочных металлов. Газоразрядные трубки заполняются инертным газом с присутствием паров ртути. Внутренняя поверхность трубок покрывается слоем люминофора, который определяет спектр и цветовую температуру свечения лампы. Внутри цоколя лампы размещается преобразователь напряжения (драйвер) выполняющий функцию электронного пускорегулирующего устройства.
При подаче напряжения на энергосберегающую лампу драйвер вырабатывает высокое напряжение способное вызвать пробой газового промежутка между электродами. Одновременно происходит нагрев спиралей, увеличивающий эмиссионную способность электродов и способствующий испарению ртути. Спустя некоторое время в трубке возникает устойчивый газовый разряд. В это время драйвер переходит в режим электронного балласта. Ток и напряжение поддерживаются на оптимальном рабочем уровне. Во время газового разряда пары ртути активно излучают ультрафиолет. Ультрафиолетовое излучение поглощается люминофором, который в свою очередь начинает излучать свет из видимой части спектра.
Лампы энергосберегающие как правило рассчитаны на питание от сети переменного тока 220 В. Однако в продаже можно встретить энергосберегающие лампы 12 вольт и 24 вольт которые могут питаться от автомобильных аккумуляторов или бортовой сети автомобилей.
Светотехнические характеристики компактных люминесцентных ламп
Светотехнические характеристики энергосберегающих ламп не отличаются от характеристик линейных люминесцентных ламп. У большинства производителей индекс цветопередачи компактных ламп составляет 80 – 98, что входит в зону зрительного комфорта. Что касается цветовой температуры, то она может варьироваться от 2700 К (теплый) до 6000 К (холодный белый), что позволяет подобрать лампы с необходимой цветовой температурой для различных применений и помещений.
В принципе применение электронного пускорегулирующего устройства в энергосберегающих лампах должно исключать мерцание света (пульсацию), так как оно работает на частоте в несколько десятков килогерц. Однако некоторые производители экономят на высоковольтных электролитических конденсаторах, устанавливаемых в фильтрах выпрямителя драйверов. Это может привести к заметным пульсациям светового потока лампы с удвоенной частотой сети. Убедиться в отсутствии пульсаций света можно проведя видеосъемку с помощь телефона или видеокамеры.
Энергетические и эксплуатационные характеристики энергосберегающих ламп
Световая отдача компактных люминесцентных ламп в четыре-пять раз выше, чем у ламп накаливания. Это означает, что при равном световом потоке энергосберегающие лампы потребляют электроэнергии в четыре-пять раз меньше. Например, лампа энергосберегающая 20w e27 светит, так же, как и лампа накаливания, мощностью 100 ватт. Ниже приведена таблица соответствия между мощностями потребления ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп.
Срок службы ламп энергосберегающих значительно превышает срок службы лампы накаливания. Если лампы накаливания служат в среднем около 1000 часов, то срок службы компактных люминесцентных ламп может превышать 10 000 часов.
Энергосберегающие лампы стоят заметно дороже, чем лампы накаливания. Однако учитывая их высокую энергоэффективность и длительный срок службы, можно не сомневаться, что замена ламп накаливания на энергосберегающие быстро окупится.
Особенность эксплуатации энергосберегающих ламп
Энергосберегающие лампы не сразу выходят на рабочий режим после включения. Для достижения максимального светового потока им может потребоваться несколько минут. Световой поток ламп по мере их эксплуатации постепенно снижается. Это происходит из-за деградации катодов и люминофора. Все эти факторы необходимо учитывать, выбирая компактные люминесцентные лампы в качестве источников света.
Компактные люминесцентные лампы плохо работают при низких температурах. Это связано с физикой газового разряда. Поэтому энергосберегающие лампы не стоит устанавливать в уличные светильники или применять в неотапливаемых помещениях.
Для освещения рабочих мест специалистов работающих с цветом необходимо обращать внимание на индекс цветопередачи ламп. Для таких профессий как художники, полиграфисты или дизайнеры индекс цветопередачи 80 может оказаться неприемлемым.
Не все виды энергосберегающих ламп могут работать с регуляторами освещенности (диммерами). Если у вас уже установлены такие устройства или предполагается использование таких устройств в дальнейшем, то тогда следует внимательно ознакомиться с надписями на упаковке ламп или проконсультироваться с продавцом.
Также энергосберегающие лампы могут некорректно работать с выключателями с подсветкой. Дело в том, что сама подсветка потребляет небольшой ток при выключенном выключателе. Этот ток будет заряжать конденсаторы драйвера и, по мере их заряда лампа будет периодически вспыхивать.
Энергосберегающие лампы содержат ртуть. Поэтому отработанные или вышедшие из строя лампы подлежат обязательной утилизации на специальных предприятиях. К сожалению, вопрос сбора и утилизации ртутьсодержащих ламп до сих пор в полной мере не решен, особенно среди населения.
В этом материале мы постарались подробно рассказать о компактных люминесцентных лампах, их устройстве и принципах работы, технических характеристиках и особенностях их эксплуатации. Надеемся, что материал был вам полезен.
Устройство энергосберегающих ламп
Конструкция энергосберегающей лампы похожа на люминесцентные лампы, они также имеют газовую трубку и электронную пускорегулирующую аппаратуру. Такая же газовая колба с люминофором излучает свет. Внутри трубки по краям впаяны нити накала. Сама люминесцентная трубка наполнена парами ртути и инертным газом, а внутренние стенки покрыты слоями люминофора, излучающий видимый свет.
Устройство энергосберегающей лампы
Газоразрядная трубка скручена в спираль для уменьшения размера и встроена в термостойкий пластиковый корпус, содержащий электронную пускорегулирующую схему с источником питание (электронный балласт). Энергосберегающие лампы выпускаются со стандартными типами цоколя. Самыми распространенными из которых является цоколи типа E27 с диаметром резьбы 27 мм, E14 c резьбой 14 мм и 40мм для мощных ламп с диаметром резьбы 40 мм.
В корпусе лампы экономки установлена круглая электронная печатная плата, трансформатор, транзисторы, диоды, а также предохранитель. Предохранитель может быть заменен на низкоомный резистор в изоляционной трубке, и идущий от цоколя лампы.
Такой низкоомный резистор работает также, как и предохранитель, при превышении тока потребления в аварийных случаях, он перегорает. На плате имеются штыри, к которым прикручены вывода от нитей накала, без пайки.
При подаче напряжения на экономку, нити накала нагреваются до 1000°C и создают поток электронов, который сталкиваясь с молекулами инертного газа и парами ртути, разогревает их, пары ртути начинают светиться в ультрафиолете, невидимом для человека.
В свою очередь излучение ультрафиолета вызывает свечение люминофора, но уже в видимым для человека диапазоне. Цвет свечения лампы зависит от типа люминофора.
Колба лампы содержит опасные пары ртути, поэтому осколки лампы и место ее падения нужно тщательно убрать и утилизировать все остатки лампы. Энергосберегающие лампы могут загораться сразу после включения или разгораться в течении нескольких секунд.
Такой тип включения экономок зависит от электронной схемы. Вариант плавного включения накала предпочтителен, так при постепенном разогреве нити накала, она меньше разрушается и срок эксплуатации лампы увеличивается.
Обычные люминесцентные лампы с дроссельным запуском моргают с частотой 100 Гц. Человеку такое мигание незаметно, потому что зрение имеет инерционность. Однако это мигание света с частотой 100 Гц вызывает усталость глаз, слезоточивость.
Принцип действия энергосберегающей лампы
У лампы экономки на накал подается напряжение с преобразователя, частотой 30 — 100 кГц, что не является вредным для глаз. На нить накала энергосберегающих ламп поступает переменное напряжение, что значительно увеличивает их срок службы.
При постоянном напряжении накала за счет эмиссии происходит истощение оксидного слоя катода и его разрушение. Поэтому выбрано переменное напряжение питания нити накала, когда полярность накала меняется с частотой преобразователя и срок эксплуатации ламп значительно увеличивается.
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
Состоит из нескольких основных узлов: встроенный , 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:
- 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.
- Тип цоколя. Подбирается, исходя из особенностей осветительного прибора, в который будет установлена лампа.
- Форма колбы. На качество работы этот параметр не влияет.
- 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.
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В одной из своих статей я рассказывал Вам, что для внутреннего освещения распределительных устройств (РУ) подстанций в основном мы применяем трубчатые и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).
Про их преимущества и недостатки читайте .
В этой статье я расскажу Вам, как произвести ремонт компактной люминесцентной лампы Sylvania Mini-Lynx Economy мощностью 20 (Вт) производства Китай.
Данная лампа проработала на подстанции около 1,5 лет. Если режим ее работы перевести в часы, то получится в среднем около 2000 часов, вместо 6000 часов, заявленных производителем.
Идея с ремонтом люминесцентных ламп возникла тогда, когда мне на глаза попалась очередная коробка со сгоревшими лампами, которые планировали утилизировать. Подстанций много, объем ламп большой, соответственно, и сгоревшие лампы регулярно накапливаются.
Напомню Вам, что в люминесцентных лампах содержится ртуть, поэтому выбрасывать их с бытовым мусором не допустимо.
Для начала приведу основные характеристики ремонтируемой лампы Sylvania Mini-Lynx Economy:
- мощность 20 (Вт)
- цоколь Е27
- напряжение сети 220-240 (В)
- тип лампы — 3U
- световой поток 1100 (Лм)
Ремонт энергосберегающей лампы своими руками
С помощью плоской отвертки с широким жалом нужно аккуратно отстегнуть защелки корпуса в местах соединения двух его половинок. Для этого вставляем отвертку в паз и поворачиваем ее в ту или иную сторону, чтобы отщелкнуть первую защелку.
Как только первая защелка откроется, продолжаем вскрывать остальные по периметру корпуса.
Будьте аккуратны, иначе при разборке можно сколоть корпус лампы или, не дай Бог, разбить саму колбу, тогда придется из-за наличия в колбе паров ртути.
Компактная люминесцентная лампа состоит из трех частей:
- 3 U-образные дуговые колбы
- электронная плата (ЭПРА)
- цоколь Е27
Круглая печатная плата — это и есть плата электронного пускорегулирующего устройства (ЭПРА), или другими словами электронный баласт. Рабочая частота ЭПРА составляет от 10 до 60 (кГц). В связи с этим устраняется стробоскопический эффект «моргания» (значительно уменьшается коэффициент пульсаций ламп), который присутствует у люминесцентных ламп, собранных на электромагнитных ПРА (на основе дросселя и стартера) и работающих на частоте сети 50 (Гц).
Кстати, скоро мне принесут попользоваться прибор для измерения коэффициента пульсаций. Произведем замер и сравним коэффициенты пульсаций у лампы накаливания, у люминесцентной лампы с ЭПРА и с ЭмПРА, и у светодиодной лампы.
Подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить новые статьи.
Питающие провода от цоколя очень короткие, поэтому не дергайте резко, а то можно их оторвать.
В первую очередь нужно проверить целостность нитей накаливания. В данной энергосберегающей лампе их две. Они обозначены на плате, как А1-А2 и В1-В2. Их выводы намотаны на проволочные штыри в несколько витков без применения пайки.
С помощью мультиметра проверим сопротивление каждой нити.
Нить А1-А2.
Нить накала А1-А2 имеет обрыв.
Нить В1-В2.
Вторая нить В1-В2 имеет сопротивление 9 (Ом).
В принципе, перегоревшую нить можно определить визуально по затемненным участкам стекла на колбе. Но все равно без измерения сопротивления не обойтись.
Сгоревшую нить накаливания А1-А2 можно зашунтировать резистором с номиналом, аналогичным исправной нити, т.е. порядка 9-10 (Ом). Я установлю резистор сопротивлением 10 (Ом) мощностью 1 (Вт). Этого вполне хватит.
Впаиваю резистор с обратной стороны платы на выводы А1-А2. Вот, что получилось.
Между резистором и платой нужно установить прокладку (на фото ее пока нет). Теперь нужно проверить лампу на работоспособность.
Лампа горит. Теперь можно собрать корпус и продолжать ее эксплуатировать.
При таком ремонте запуск люминесцентной лампы будет происходить с некоторым мерцанием (порядка 2-3 секунд) - подтверждение тому смотрите в видео.
Неисправности, встречающиеся при ремонте ламп
Если нити накаливания в лампе исправны, то можно переходить к поиску неисправностей в электронной плате (ЭПРА). Визуально оцениваем ее состояние на наличие механических повреждений, сколов, трещин, сгоревших элементов и т.п. Также не забываем проверить качество пайки — это же китайское изделие.
В моем примере на вид плата чистая, трещин, сколов и сгоревших элементов не наблюдается.
Вот наиболее распространенная схема ЭПРА, которая используется в большинстве компактных люминесцентных лампах (КЛЛ). У каждого производителя есть свои небольшие отличия (разброс параметров элементов схемы в зависимости от мощности лампы), но общий принцип схемы остается тот же.
Выйти из строя могут следующие элементы платы:
- ограничительный резистор
- диодный мост
- сглаживающий конденсатор
- транзисторы, резисторы и диоды
- высоковольтный конденсатор
- динистор
А теперь поговорим о каждом элементе подробнее.
1. Ограничительный резистор
В схеме указан предохранитель FU, но зачастую он просто отсутствует, как в моем примере.
Его роль выполняет входной ограничительный резистор. При возникновении какой-либо неисправности в лампе (ток короткого или перегруз) ток в цепи растет и резистор сгорает, тем самым разрывая цепь питания. Резистор усажен в термоусадочной трубке. Один его вывод соединен с резьбовым контактом цоколя, а второй - с платой.
Я решил проверить этот резистор — он оказался целым, а значит можно сделать вывод, что короткого замыкания в цепи не было — произошел просто обрыв нити А1-А2. Сопротивление резистора составляет 6,3 (Ом).
Если у Вас резистор «не звонится», то в любом случае нужно искать причины по которым он сгорел (см. далее по тексту). При сгоревшем резисторе лампа гореть не будет.
2. Диодный мост
Диодный мост VD1-VD4 служит для выпрямления сетевого напряжения 220 (В). Выполнен он на 4 диодах марки 1N4007 HWD.
Если диоды «пробиты», то соответственно, производим их замену. При пробое диодов ограничительный резистор, как правило, тоже сгорает, а лампа перестает гореть.
Электролитический конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Очень часто выходит из строя (теряет емкость и вздувается), особенно в китайских лампах, поэтому не лишним будет его проверить. При его неисправности лампа плохо включается и гудит.
На фотографии он зеленого цвета. Имеет емкость 4,7 (мкФ) напряжением 400 (В).
4. Транзисторы, резисторы и диоды
На двух транзисторах VT3 и VT4 собран высокочастотный генератор (импульсный преобразователь). В качестве транзисторов применяются высоковольтные кремниевые транзисторы серий MJE13003 и MJE13001. Для моей 20-Ваттной лампы установлено два транзистора серии MJE13003 ТО-126.
Чтобы проверить транзисторы, их нужно выпаивать из схемы, т.к. между их переходами подключены диоды, резисторы и низкоомные обмотки тороидального трансформатора, что ложно отразится при измерении мультиметром. Зачастую выходят из строя резисторы R3 и R4 в цепи базы транзисторов — их номинал около 20-22 (Ом).
5. Высоковольтный конденсатор
Если лампа сильно мерцает или светится в районе электродов, то скорее всего причиной тому является пробой высоковольтного конденсатора C5, подключенного между нитями накала. Этот конденсатор создает высоковольтный импульс для появления разряда в колбе. И если он пробит, то лампа не загорится, а в районе электродов будет наблюдаться свечение из-за разогрева спиралей (нитей накаливания). Кстати, это одна из распространенных неисправностей.
В моей лампе установлен конденсатор B472J 1200 (В). Если он вышел из строя, то его можно заменить на конденсатор с более высоким напряжением, например, 3,9 (нФ) 2000 (В).
6. Динистор
Динистор VS1 (по схеме DB3) выглядит как миниатюрный диод.
При достижении между анодом и катодом напряжения около 30 (В) он открывается. С помощью мультиметра проверить динистор не возможно, только лишь его целостность — он не должен «звониться» ни в одном направлении. Из строя выходит гораздо реже, нежели предыдущие элементы. У маломощных ламп динистор обычно отсутствует.
7. Тороидальный трансформатор
Тороидальный трансформатор Т1 имеет кольцевой магнитопровод, на котором намотаны 3 обмотки. Количество витков каждой обмотки находится в пределах от 2 до 10. Практически не выходит из строя.
Хотел бы отметить то, что лампа Sylvania имеет холодный запуск, т.к. у нее в схеме отсутствует позистор РТС (терморезистор с положительным коэффициентом).
Это значит, что при включении лампы ток подается на холодные нити накала (спирали), что отрицательно сказывается на их сроке службы, т.к. они предварительно не прогреваются и при холодном запуске перегорают от скачка тока (аналогично, как у ламп накаливания). А у нас ведь как раз сгорела одна из нитей накала (А1-А2) и это является хорошим тому подтверждением.
При установленном позисторе РТС, ток последовательно проходит через позистор РТС и нити накала, тем самым плавно их разогревая. Затем сопротивление позистора РТС увеличивается, переставая шунтировать лампу, что приводит к резонансу напряжений на конденсаторе С5 и электродах лампы. Высокое напряжение пробивает газ в колбе и лампа зажигается. Это и называется горячим запуском лампы, что положительно сказывается на сроке службы нитей накала.
Почему же выходят из строя электронные компоненты платы?
Причин на самом деле может быть несколько: использование бракованных элементов, низкое качество изготовления, неправильная эксплуатация (частые включения, пониженная или повышенная температура). Как видите, среди вышедших из строя ламп имеются, как китайские производители, так и известные брендовые, типа Osram и Philips. Тут, уж, кому как повезет.
Если у Вас сгорели сразу две нити накала, а электронная плата ЭПРА осталась исправной, то ее можно использовать для питания обычной трубчатой люминесцентной лампы, тем самым избавившись от схемы дросселя со стартером, и уменьшив ее коэффициент пульсаций.
P.S. Уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика», у кого из Вас имеется опыт по ремонту энергосберегающих ламп, то буду рад, если поделитесь в комментариях своими наблюдениями. Спасибо за внимание.
91 комментариев к записи “Ремонт энергосберегающей лампы Sylvania мощностью 20 (Вт) своими руками”
- Переменный сетевой ток преобразуется в постоянный без изменения его напряжения, т.е. 220 В.
- Широтно-импульсный преобразователь на транзисторах превращает постоянное напряжение в прямоугольные импульсы, с частотой от 20 до 40 кГц (в зависимости от модели лампы).
- Это напряжение через дроссель подается на светильник.
- диодный мост VD14-VD17;
- два конденсатора С 9 , С 10 ;
- дополнительная обмотка, размещенная на балластном дросселе L5, количество витков подбирается опытным путем.
- на дроссель наматывают временную обмотку, примерно 10 витков любого провода;
- соединяют с нагрузочным сопротивлением, мощностью не менее 30 Вт и сопротивлением примерно 5-6 Ом;
- включают в сеть, замеряют напряжение на нагрузочном сопротивлении;
- полученное значение делят на количество витков, узнают, сколько вольт приходится на 1 виток;
- вычисляют необходимое число витков для постоянной обмотки.
- дополнительный трансформатор на ферритовом кольце;
- замена транзисторов;
- установка транзисторов на радиаторы;
- увеличение емкости некоторых конденсаторов.
- Первое пробное включение производить через лампу накаливания 100 Вт, чтобы ограничить ток на блок питания.
- К выходу обязательно подключить нагрузочный резистор 3-4 Ома, мощностью 50-60 Вт.
- Если все прошло штатно, дать поработать 5-10 мин., отключить и проверить степень нагрева трансформатора, транзисторов и диодов выпрямителя.
«Если у Вас сгорели сразу две нити накала, а электронная плата ЭПРА осталась исправной, то ее можно использовать для питания обычной трубчатой люминесцентной лампы, тем самым избавившись от схемы дросселя со стартером, и уменьшив ее коэффициент пульсаций.»
Обратная замена допускается? То есть подключать колбу лампы КЛЛ к ЭПРА для обычной трубчатой ЛЛ.
Обратная замена исключена.
Админ, а почему сгорают нити накала либо элементы управления, это просчеты в схеме или специально сделано производителем? Я видел в ютубе выложены ролики про «запланированное» старение, это правда?
Алексей, про запланированное старение я не верю. В конце статьи я указал реальные причины по которым выходят из строя лампы.
Дмитрий, на фото тороидальный тр-р, кажется, не верно указан.
И ещё один вопрос: обычные трубчатые ЛЛ (на 20 и 40(Вт)) можно также «лечить» резистором при обрыве нити? Спасибо.
Где ж Вы раньше-то были?
Регулярно восстанавливаю КЛЛ. Электронные платы-то ремонтировал, но не догадался шунтировать сгоревшую спираль резистором.
Недавно сдал в переработку целый кулек с колбами. Сейчас буду пробовать впаивать резистор.
Спасибо за совет!
Не поверите, но когда дочитал про вскрытие корпуса,погасла одна из этих самых ламп Как по заказу ))
Добрый вечер. Интересует такой вопрос, резистор МЛТ-1 сопротивлением 10 (Ом), советского производства? Или же российского? Если первый вариант, откуда такие запасы?)
Статья полезна только в масштабах квартиры, и только для прижимистых владельцев))) Не вижу смысла делать ТАК на производстве, тем более государственном. Никто медаль не выдаст 100%. А статья очень полезная, спасибо за труд!
Дмитрий, заинтересовала ваша статья про ремонт КЛЛ. Взялся за дело на ночь глядя, (нашлась одна завалявшаяся), сделал все по инструкции. Единственно, вместо 12 Ом (сопротивление целой нити) впаял шунт на 15 Ом(что нашлось). Лампа ЗАРАБОТАЛА! Ну думаю, можно идти спать с чувством выполненного долга. Однако, после непродолжительной работы лампы заметил, что колба очень сильно нагревается (как ЛН). Почему??? Ведь такого не должно быть. Всему виной неправильно подобранное сопротивление или же дело в самом принципе ШУНТА? Что то подобное происходило в вашем опыте?
А как с улучшением вентиляции путем сверления корпуса?
Андрей, Вы правы, резистор советского производства. Запасы сохранились с тех же времен. Резисторы и прочие плупроводниковые элементы закупали для группы ремонтов приборов, которая раньше входила в состав нашей электролаборатории. Сейчас группу перевели в другое подразделение, а запасы остались.
Мсье Серж, занимаюсь их ремонтом не ради медали, а исключительно ради опыта.
Антон, попробуйте заменить резистор на 9-10 (Ом) и повторите эксперимент. У меня лампа не греется больше обычного.
elalex, на этом экземпляре сверлить отверстия для охлаждения не стал, хотя было бы не плохо.
Дмитрий, может быть мой вопрос покажется вам глупым, но все же: Нить накала перегорела, мы устанавливаем шунт — за счет чего происходит розжиг лампы??? Ведь нить так и осталась в колбе перегоревшей???
У меня проблема с эпра ми 18 X 4 .Замена эпра мучительное дело,схема расключки не совпадает с оригиналом,каждый раз приходиться снимать светильник,и делать новую проводку под новую эпра. Ест ли возможность ремонта сгоревшей эпра?
А можно выложить версию для печати?
Статья хорошая, но только для тех кто дружит с электроникой. Для людей далеких от таких вещей проще будет купить новую, чем искать специалиста для ремонта. Не думаю, что ремонт будет дешевле покупки новой лампы.
Чисто мое мнение.
Спасибо за статью,Дмитрий.Как всегда все разобрано основательно,лучше не напишешь.Для меня новшество-шунтирование перегоревшей нити.
Опять спасибо!
Я думаю, что перед тем, как измерять сопротивление нитей накаливания и определять их целостность, нужно отсоединить их от схемы. Или я не прав?
Сергей, не обязательно, обходных цепочек нет.
Антону (за 16.10.14.):За счёт 2-й нити накала — она испускает электроны, а впаянное сопротивление-шунт восстанавливает цепочку, которая должна работать перед поджигом лампы (перед пробоем газового промежутка). После зажигания лампы эта цепочка будет не нужна. См. схему, приведённую в статье. Аналог данной цепочки в обычных трубчатых лампах дневного света — электрическая цепь, в которой стоит стартёр (после поджига лампы стартёр шунтируется цепью через саму лампу, сопротивление которой становится небольшим).
Дмитрий, спасибо за статью! У меня похожая по схеме лампа с ЭПРА. Проблема такая. Буквально вчера при работе лампы раздался маленький взрыв. Добрался до платы, обнаружил, в конце концов, что резисторы R3 и R4 в цепи базы транзисторов (по вашей схеме)- их номинал у меня оказался где-то 7 Ом (судя по цветным кругам) неисправны. Выпаял, заменил на исправные — при включении опять микровзрыв -(
При этом проверил тестером уже все элементы, и емкости конденсаторов, никаких отклонений не обнаружил, на конденсатор C1 приходит порядка 300В. Никак не пойму, в чем проблема, не подскажете, в чем первопричина выхода из строя этих сопротивлений?
Спасибо за статью. Восстановил две лампы))) В одной был отпаян контакт на спирали, у другой заменил высоковольтный конденсатор.
На подходе еще три с обрывом нитей. Осталось найти резисторы.
Андрею: А сами транзисторы проверили? Часто, из-за перегрева /нето, чтобы неудачный дизайн — я думаю, все специально так сделано дабы увеличить подажи этого хлама/ коротят сами транзисторы либо же выпрямители. В транзисторах первым погибает эмиттерный переход а уж оттуда… Хотя были штуки,/с виду вроде все ОК, а не пашут/ у которых коэфф.передачи тока ну, прям погибал. Был да сплыл, где-то нижи 5 и даже 3-х единиц. Опять-таки, из-за перегрева. Я корпуса «сверлил» жалом паяльника с боковых сторон /пока корпус разобран/. Все нормально. Еще вот что: Лампы дольше горят цоколем вниз, ибо тепло от трубок нагревает коробку, когда она сверху. Факт. Ставьте их, лучше, чтоб стояли, а не чтоб «висели». К тому же, надо время от времени сдувать пыль и зажаренные мотылечки с /недостаточных/ центральных отверстий на крышке корпуса, что со стороны трубочек. Засори отверстия, и 3,14здец конвективному охлаждению ППП. Те и так натянуты ну, по самые уши и без очков. Далее: лучше, если ставить на месте перегоревшей нити резистор то, до того, объединять два ее проводка, разорвав дорожку до /или после/ штырька, где ставим резистор. Улучшается эмиссия, ибо половинки нити уже при одинаковых потенциалах пашет.
Т.е. должна пахать. А там-там посмотрим.
Установил резистор 10 ом. Объединил 2 проводка. При подсоединении на один их выводов резистора зажглась. Греется конец колбы, где оборванная спираль. Пластмасса плавится.
Админ, наверно глупый вопрос, но почему сопротивление 1Вт? Имеется лампа на 11Вт Эколайт. Проверил спирали, одна дохлая, вторая 12,3Ом. Имеется сопротивление 12 Ом/ 0,25Вт. Могу ли я поставить его, и что может произойти в моем случае, мне не хотелось бы устроить пожар при первом моем ремонте ламп??? Почитал про закон Ома. Мощность сопротивления можно рассчитать, но я знаю только сопротивление резистора. А какое напряжение подается на нити накаливания или какой ток через них протекает?
Всё хорошо, но про шунтирование сгоревшей нити — откровенно вредный совет, кончиться может разгерметизацией колбы, бабахом ЭПРА, а то и пожаром. Нити в люминесцентных лампах как правило просто так не сгорают, с них в процессе эксплуатации распыляется паста-эмиттер (что хорошо видно по появлению характерной «копоти» на колбе лампы около нити), а т.к. чистый металл обладает худшими эмиссионными способностями, то нить начинает сильнее греться, вплоть до ярко-белого каления и плавления стекла колбы вместе с пластиком основания.
Зашунтировать (достаточно простой перемычки, резистор -лишнее)нить можно лишь в том случае, когда эмиссия в норме, а например нить просто стрясли. И то подобная лампа будет миной замедленного действия. Справедливости ради, сберегайки все оными и являются, ведь защит у ЭПРА нету (предохранитель не в счет, да и встречаются экземпляры где его нет)вообще! Он будет молотить что называется до победного конца. Это в полной мере относится и к простейшим китайским ЭПРА для линейных ламп, собственно схема у них один к одному. Фирменный же ЭПРА просто отключится.
И тут надо отметить, что «толстые» лампы по сравнению с компактными колбами имеют совершенно другие рабочие параметры (ниже напряжение, но больше ток) и поэтому подключать оные к ЭПРА от КЛЛ не совсем корректно. Лампа будет недогружена (а т.к. нити при работе подогреваются непосредственно током разряда, то при недогрузе с них будет усиленно распыляться эмиттер, ведь рассчитаны они на определенную рабочую температуру, которая достигается при номинальном токе, и в итоге лампа быстрее сдохнет), а сам ЭПРА будет перегружен. Посему подключать можно только схожие по общей длине/диаметру трубки лампы. И хорошо бы замерить фактическую потребляемую мощность получившегося «кентавра», что при отсутствии необходимых приборов, проще всего сделать запитав ЭПРА от постоянного тока (выпрямителя сети с достаточной емкостью фильтра, имеющегося в составе компьютерного БП например). Ток потребления мерять удобнее косвенно, без разрыва цепи, подключив ЭПРА в выпрямителю через низкоомный резистор с известным сопротивлением.
Кстати, при ремонте ЭПРА, крайне желательно первое включение произвести через лампочку, если что-то не так, и в схеме коротыш, то «микровзрыва» не будет, а лишь загорится лампочка. Мощности лампочки ватт 60-75, или даже 40, вполне достаточно. Принцип тут следующий — начинать лучше с меньшей мощности, и если ЭПРА в целом ведет себя адекватно, то можно пробывать с большей мощностью лампочки, и затем уже напрямую в сеть.
И еще полезно увеличить конденсатор фильтра, из расчета 1 мкФ на 1 Вт мощности ЭПРА, или попросту какой влезет. Очень тяжелый у него режим, размах пульсаций на нем под 100 В!.. Только тут нужно не забыть про бросок тока при включении, ведь ограничительного резистора штатно может и не быть, или потребуется замена его на помощнее.
Админ,обратная замена (колба КЛЛ к ЭПРА прямых ламп) допускается,так как это абсолютно идентичные ЭПРА,только формой платы отличаются.кстати если приспособить колбу от КЛЛ к ЭПРА обычных прямых ламп типа ЛБ20 и тому подобных то и колба и ЭПРА проживет намного дольше(В КЛЛ плохо то что при эксплуатации лампы цоколем вверх ЭПРА ПРОСТО СЖАРИВАЕТСЯ от тепла колбы,поэтому и выходит из строя
Эдуард, нельзя так делать! Режимы колб КЛЛ и прямых ламп различаются, о чем собственно я выше уже говорил. В данном случае мы перегрузим «тонкую» трубку колбы, жить она будет ярко, но недолго.
А вот про эксплуатацию цоколем вверх — согласен.
Я ремонтировал клл 55 вт, вместо штатного эпра поставил от лампы 30 вт, только заменил транзисторы на более мощные с13007 и конденсатор фильтра на 47 мкф. Работает более полугода и по сей день. Уменьшения яркости не заметно. На работе надоели жужжащие светильники 2х36 вт. У меня были эпра от клл 105 вт с колбой 6U. Переделал 3 светильника — работают прекрасно уже года два. Поменял 2 или 3 лампы за все время из-за обрыва накала.
Спасибо за статью.
В абзаце где говорится про трансформатор, на картинке стрелкой указано на дросель. Трансформатор находится за ним, намотан на феритовом кольце.
Спасибо за статью. Я столкнулся с тем, что при выключении лампы в комнате она начинает моргать с периодом в 5-10 секунд, что это может быть. Лампа новая.
Были сданы на утилизацию более 20 ламп 30-55 ватт. Стал разбираться. Причина выхода из строя у всех одна, сгорела ЭПРА, нити накала целы. Видно стояли в герметичных светильниках, отсюда перегрев. По поводу использования ЭПРА с трубчатыми лампами 18 Ватт, 2,5 года полет нормальный, при условии использования ЭПРА от 18 Ваттной сберегающей лампы. Ставил от более мощной 20-26 Ватт хватает на пол года и перегорает спираль на трубчатой лампе. Так-же использую исправные ЭПРА как электронный трансформатор со стабилизатором на 12 Вольт для светодиодов и светодиодной ленты
2 года, пока без претензий. Только пришлось на транзисторы закрепить радиаторы. Также использую востановленные лампы с разными колбами и ЭПРА, но одинаковой мощности, 3-4 года уже работают. Буду пробовать зажигать лампы с шунтом, пробовал без шунта, греются.
Спасибо, вы были правы, сейчас фазу пустил через выключатель лампа перестала моргать, но по ней проходят какие то всполохи. Это наверное из-за низкого качества самой лампы, как вы уже писали.
Впаял резистор, лампа посветила минут пять, пукнула и потухла, горячущая была. Я думаю тут не берётся в расчёт сопротивление холодной и горячей спирали. Когда спирали нагреваются сопротивление их растёт, а резистор как был 10 Ом так и остался. Может для маломощных не подходит такой способ или надо поиграть с сопротивлением резюка. Лампа 11 W.
Попробую внести скромную лепту в тему)) причина как минимум 8 из 10 неисправностей в схемке ЭПРА-это пробой высоковольтного конденсатора в цепи поджига(тот что на 1кВ) Пробовал починить неисправные КЛЛ-почти все ожили после его замены.
Напряжение сети в моем доме 259В, КЛЛ перегорают от перегрева. Могу ли я попробовать их переделать под завышеное напряжение отмотав провод на выходе повышающего трансформатора ЭПРА?
Ярославу 20.05.2015 в 16:13
А если напряжение восстановится, будете доматывать? А как остальные приборы квартиры, наверно тоже страдают?
На первый случай срежьте 10-15В на всей квартире автотрансформатором, непрерывно снимайте статистику напряжения сети, а дальше видно будет.
Ярослав, обратитесь в электросети — 259 (В) — это величина напряжения выше предельно-допустимой нормы. Пусть снижают, т.к. это является нарушением.
Спасибо за советы, но я живу на хуторе, где 10 дворов. Напряжение не ниже 250В уже много лет, заявления не помогают. Разве что собирать какие нибудь бумажные доказательства и обращаться в суд. Каждый телевизор работает через отдельный стабилизатор. Техника времен советского союза такого напряжения не боится, кроме пылесоса — сгорел через несколько минут работы, а в городе, где напряжение в норме работал долгие годы. Лампы накаливания светят ярче и быстрее перегорают. Так что задумался над переделкой техники. Насчет доматывания — думаю не понадобится, поскольку заниженое напряжение не будет так критично как завышеное. Современное радио уже переработал, добавив в схему микросхему стабилизатора КРЕН142.
Найдите мощный автотрансформатор и питайте все, если у вас таки постоянно 250.
Смотрю тема актуальна до сих пор, поэтому вопрос! Опытным путём сам пробовал делать эти шунтирования пол года назад. Лампа в районе цоколя разогревается до высокой температуры и в итоге через пару часов работы выгорает схема, что именно не ковырял. Себе представляю чисто теоретически что лампы в потолочных светильниках трубки которые (20,40,80) имеют тот-же принцип как и энергосберегайки. На потолочные собирал схему с умножителем на 4х диодах и ёмкостях, применяется в случае обрыва нитей накала, статей полно в сети. Но вот не рванёт ли эта мелкая трубочка от энергосберегайки если её оживить схемой на умножителе? Кто пробовал???
А купить(или собрать)стабилизатор не проще? есть же любительские несложные схемы стабилизаторов как раз на основе автотрансформатора с электронным переключением отводов
Хотел б видеть…Трансформатор с четырьмя- пятью отводами мало даст пользы, т.к. слишком «широкие» будут ступени регулировки выходного, и даже такое надо уметь мотать, отводы делать, ой, не так это просто. Схемы есть, не вопрос, но это тоже все привязать надо к автотрансформатору, найти хорошие, качественные реле, создать схему, не допускающую закороток секций тр-ра при переходе со ступени на ступень и много раз за сутки. Чесслово- проще найти хороший готовый.
Коллеги у меня есть штук пять рабочих колб и несколько различных балластов, все от ламп 15-20Вт. Но вот подзабыл как подключать нити колбы к балласту, ибо последний раз ремонтировал года 2 назад. Имеет ли значение куда какую нить, так сказать есть ли «+» и «-» у них или без разницы куда прикручивать? И еще нити нужно обязательно прикручивать или можно припаять к балласту?
Евгений, + и — нет, можете прикручивать как удобно, одну пару слева, вторую справа от конденсатора. На плате должны быть соответствующие штыри.
Я обычно штыри менял на новые, т.к. старые в окисле.
Чтобы не повредить колбу, я особо не прилагал усилий к нитям, поэтому накрутить качественно не всегда получается, особенно на маленьких платах. Следовательно в дополнение еще пропаивал немножко.
По совету автора ремонтировал лампы шунтированием сгоревшей спирали сопротивлением. В итоге лампа работает максимум 3 часа и перегорает. Не вижу смысла ковыряться.Тем более светодиодные уже менее 200 рублей стоят, нужно переходить на современные технологии. А вообще сайт полезный и нужный,спасибо автору за труд.
К сожалению, шунтирование чревато и чаще результат будет отрицательным. Такие лучше сразу откладывать в коробку и потом сдавать в пункт сбора.
А вообще предыдущий правильно отметил — надо уходить на светодиодные: на AliExpress «кукурузы» 25 Вт по 130 рублей.
Причем в отличие от КЛЛ нет опасности, что разобьется.
И главное — возможный ремонт на порядок проще: никаких ВЧ-генераторов — простое понижение до напряжения питания гирлянды.
А уж если сдох диод (тёмная точка), то там же на Ali выписать рулончик SMD5730 (100 шт) для возможного ремонта.
1- кукурузы ваши тоже иногда питают через более сложный балласт, чем просто конденсатор, и ВЧ. там тоже есть.
2- деградация кристаллов в простых схемах питания- явление традиционное, выгорание- в дешевых массово.
Если вспомним разговор о ЛЛ и проч, то тут аналогично- хрошие СД-светильники не могут дешевыми быть.
3- Али и проч. продадут что угодно, а будуд ли ВАХ этих диодов близки вашим старым?
4- опасности разбития нет, а нагрев?
Здравствуйте, в статье ошибка. На одном из фото показан не тороидальный трансформатор, а выходной дроссель. Трансформатор, как видно из названия, имеет кольцеобразный сердечник.
Артем, что такое ТОР я знаю и давно, но если в проспекте прописано такое, то что делать обывателю?
Доброго времени суток!
Я в последнее время столкнулся с такой проблемой. По какой то причине начинают перегреваться и выходить из строя нити накала лампы. Т.е. места в колбе темнеют а пластик в этом месте аж обугливается.
В чём же может быть дело? Если шунтирующие колбу конденсаторы не пробиты и РТС в норме.
На картинке *29.jpg неверно указан торроидальный трансформатор.
Стрелка указывает на дроссель, а сам трансформатор частично виден
на том-же снимке.
Энергосберегающие лампы широко применяются в быту и на производстве, со временем они приходят в негодность, а между тем многие из них после несложного ремонта можно восстановить. Если вышел из строя сам светильник, то из электронной «начинки» можно сделать довольно мощный блок питания на любое нужное напряжение.
Как выглядит блок питания из энергосберегающей лампы
В быту часто требуется компактный, но в то же время мощный низковольтный блок питания, сделать такой можно, используя вышедшую из строя энергосберегающую лампу. В лампах чаще всего выходят из строя светильники, а блок питания остается в рабочем состоянии.
Для того чтобы сделать блок питания, необходимо разобраться в принципе работы электроники, содержащейся в энергосберегающей лампе.
Достоинства импульсных блоков питания
В последние годы наметилась явная тенденция к уходу от классических трансформаторных блоков питания к импульсным. Это связано, в первую очередь, с большими недостатками трансформаторных блоков питания, таких как большая масса, малая перегрузочная способность, малый КПД.
Устранение этих недостатков в импульсных блоках питания, а также развитие элементной базы позволило широко использовать эти узлы питания для устройств с мощностью от единиц ватт до многих киловатт.
Схема блока питания
Принцип работы импульсного блока питания в энергосберегающей лампе точно такой же, как в любом другом устройстве, например, в компьютере или телевизоре.
В общих чертах работу импульсного блока питания можно описать следующим образом:
Рассмотрим и порядок работы импульсного блока питания лампы (рисунок ниже) более подробно.
Схема электронного балласта энергосберегающей лампы
Сетевое напряжение поступает на мостовой выпрямитель(VD1-VD4) через ограничительный резистор R 0 небольшого сопротивления, далее выпрямленное напряжение сглаживается на фильтрующем высоковольтном конденсаторе (С 0), и через сглаживающий фильтр (L0) подается на транзисторный преобразователь.
Запуск транзисторного преобразователя происходит в тот момент, когда напряжение на конденсаторе С1 превысит порог открытия динистора VD2. Это запустит в работу генератор на транзисторах VT1 и VT2, благодаря чему возникает автогенерация на частоте около 20 кГц.
Другие элементы схемы, такие как R2, C8 и C11, играют вспомогательную роль, облегчая запуск генератора. Резисторы R7 и R8 увеличивают скорость закрытия транзисторов.
А резисторы R5 и R6 служат как ограничительные в цепях баз транзисторов, R3 и R4 предохраняют их от насыщения, а в случае пробоя играют роль предохранителей.
Диоды VD7, VD6 – защитные, хотя во многих транзисторах, предназначенных для работы в подобных устройствах, такие диоды встроены.
TV1 – трансформатор, с его обмоток TV1-1 и TV1-2, напряжение обратной связи с выхода генератора подается в базовые цепи транзисторов, создавая тем самым условия для работы генератора.
На рисунке выше красным цветом выделены детали, подлежащие удалению при переделке блока, точки А–А` нужно соединить перемычкой.
Переделка блока
Перед тем как приступить к переделке блока питания, следует определиться с тем, какую мощность тока необходимо иметь на выходе, от этого будет зависеть глубина модернизации. Так, если требуется мощность 20-30 Вт, то переделка будет минимальной и не потребует большого вмешательства в существующую схему. Если необходимо получить мощность 50 и более ватт, то модернизация потребуется более основательная.
Следует иметь в виду, что на выходе блока питания будет постоянное напряжение, а не переменное. Получить от такого блока питания переменное напряжение частотой 50 Гц невозможно.
Определяем мощность
Мощность можно вычислить по формуле:
Р – мощность, Вт;
I – сила тока, А;
U – напряжение, В.
Например, возьмем блок питания со следующими параметрами: напряжение – 12 В, сила тока – 2 А, тогда мощность будет:
С учетом перегрузки можно принять 24-26 Вт, так что для изготовления такого блока потребуется минимальное вмешательство в схему энергосберегающей лампы мощностью 25 Вт.
Новые детали
Добавление новых деталей в схему
Добавляемые детали выделены красным цветом, это:
Добавляемая обмотка на дроссель играет еще одну немаловажную роль разделительного трансформатора, предохраняя от попадания сетевого напряжения на выход блока питания.
Чтобы определить необходимое количество витков в добавляемой обмотке, следует проделать следующие действия:
Более детальный расчет приведен ниже.
Испытательное включение переделанного блока питания
После этого легко вычислить необходимое число витков. Для этого напряжение, которое планируется получить от этого блока, делят на напряжение одного витка, получается количество витков, к полученному результату добавляют про запас примерно 5-10%.
W=U вых /U вит, где
W – количество витков;
U вых – требуемое выходное напряжение блока питания;
U вит – напряжение на один виток.
Намотка дополнительной обмотки на штатный дроссель
Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При намотке поверх нее дополнительной обмотки необходимо предусмотреть межобмоточную изоляцию, особенно если наматывается провод типа ПЭЛ, в эмалевой изоляции. Для межобмоточной изоляции можно применить ленту из политетрафторэтилена для уплотнения резьбовых соединений, которой пользуются сантехники, ее толщина всего 0,2 мм.
Мощность в таком блоке ограничена габаритной мощностью используемого трансформатора и допустимым током транзисторов.
Блок питания повышенной мощности
Для этого потребуется более сложная модернизация:
В результате такой модернизации получают блок питания мощностью до 100 Вт, при выходном напряжении 12 В. Он способен обеспечить ток 8-9 ампер. Этого достаточно для питания, например, шуруповерта средней мощности.
Схема модернизированного блока питания приведена на рисунке ниже.
Блок питания мощностью 100 Вт
Как видно на схеме, резистор R 0 заменен на более мощный (3-ваттный), его сопротивление уменьшено до 5 Ом. Его можно заменить на два 2-ваттных по 10 Ом, соединив их параллельно. Далее, С 0 – его емкость увеличена до 100 мкф, с рабочим напряжением 350 В. Если нежелательно увеличивать габариты блока питания, то можно подыскать миниатюрный конденсатор такой емкости, в частности, его можно взять из фотоаппарата-мыльницы.
Для обеспечения надежной работы блока полезно несколько уменьшить номиналы резисторов R 5 и R 6 , до 18–15 Ом, а также увеличить мощность резисторов R 7 , R 8 и R 3 , R 4 . Если частота генерации окажется невысокой, то следует увеличить номиналы конденсаторов C 3 и C 4 – 68n.
Самым сложным может оказаться изготовление трансформатора. Для этой цели в импульсных блоках чаще всего используют ферритовые кольца соответствующих размеров и магнитной проницаемости.
Расчет таких трансформаторов довольно сложен, но в интернете есть много программ, с помощью которых это очень легко сделать, например, «Программа расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT».
Как выглядит импульсный трансформатор
Расчет, проведенный с помощью этой программы, дал следующие результаты:
Для сердечника используется ферритовое кольцо, его внешний диаметр – 40, внутренний – 22, а толщина – 20 мм. Первичная обмотка проводом ПЭЛ – 0,85 мм 2 имеет 63 витка, а две вторичных тем же проводом – 12.
Вторичную обмотку необходимо наматывать сразу в два провода, при этом их желательно предварительно слегка скрутить между собой по всей длине, так как эти трансформаторы очень чувствительны к несимметричности обмоток. Если не соблюдать это условие, то диоды VD14 и VD15 будут нагреваться неравномерно, а это еще больше увеличит несимметричность что, в конце концов, выведет их из строя.
Зато такие трансформаторы легко прощают значительные ошибки при расчете количества витков, до 30%.
Так как эта схема изначально рассчитывалась для работы с лампой мощностью 20 Вт, то установлены транзисторы 13003. На рисунке ниже позиция (1) – транзисторы средней мощности, их следует заменить на более мощные, например, 13007, как на позиции (2). Возможно, их придется установить на металлическую пластину (радиатор), площадью около 30 см 2 .
Испытание
Пробное включение стоит проводить с соблюдением некоторых мер предосторожности, чтобы не вывести из строя блок питания:
Если в процессе замены деталей не были допущены ошибки, блок питания должен заработать без проблем.
Если пробное включение показало работоспособность блока, остается испытать его в режиме полной нагрузки. Для этого сопротивление нагрузочного резистора уменьшить до 1,2-2 Ом и включить его в сеть напрямую без лампочки на 1-2 минуты. После чего отключить и проверить температуру транзисторов: если она превышает 60 0 С, то их придется установить на радиаторы.
