Лампами дневного света принято называть люминесцентные источники освещения. Они отличаются низким энергопотреблением, высоким сроком службы. Спектр излучения визуально близок к солнечному. Существенным недостатком ламп дневного света служит то, что их нельзя подключать непосредственно к сети. Необходимо использовать специальную пускорегулирующую аппаратуру (ПРА). Устройства ПРА создают возможность возникновения устойчивого газового разряда и равномерность светового потока во время работы.
Конструкция светильника
Лампы накаливания и люминесцентные подключаются по-разному, но сгорать могут любые, даже самые качественные источники света. Причин неработоспособности ламп дневного много. Чтобы их выявить, необходимо кратко ознакомиться с конструкцией и действием.
Принцип работы люминесцентных ламп заключается в электрическом разряде, который происходит в парах ртути. Излучаемый ультрафиолетовый свет преобразуется в видимый специальным веществом – люминофором, который нанесен на внутреннюю поверхность колбы светильника.
Чтобы возник газовый разряд, необходимо высокое напряжение, которое создается во время включения светильника за счет использования ПРА.
Существует два принципиально различных типа пускорегулирующей аппаратуры:
- электромагнитный, в котором используется дроссель и стартер;
- электронный, собранный на радиоэлектронных компонентах.
Любое несоответствие параметров или выход из строя одного из элементов приводит к полной неработоспособности светильника.
Электромагнитный балласт
Данный тип ПРА имеет наиболее простую конструкцию, в которую входит дроссель и стартер на основе неоновой лампы с подвижными контактами внутри.
Наличие механических контактов является самым слабым местом электромагнитного балласта. Стартеры выходят из строя наиболее часто, особенно если светильник часто включается. Причиной поломки дросселя является межвитковое замыкание. Кроме этого, дроссель — сильный источник электромагнитных помех и может издавать сильный гул.
Электронный балласт
Электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА) выполняет преобразование напряжения питающей сети с высокой частотой (порядка десятка и сотен килогерц) в сочетании с выпрямлением, поэтому при использовании такой аппаратуры мерцание отсутствует.
ЭПРА отличается малыми габаритами, массой и высокой надежностью. К сожалению, ряд производителей для снижения себестоимости использует в производстве низкокачественные компоненты, что приводит к выходу ЭПРА из строя.
Наиболее частая причина поломки электронных устройств – потеря емкости электролитических конденсаторов и пробой переходов высоковольтных ключевых транзисторов. Самостоятельное исправление работоспособности электронных блоков требует высокой квалификации и недоступен большинству потребителей.
С такими же трудностями сопряжено изготовление самодельных устройств для запуска светильников, хотя существует множество схем, использование которых позволяет увеличить срок службы люминесцентных ламп.
Кроме неисправностей, связанных с выходом из строя ПРА, отсутствие свечения может быть вызвано самой лампой. Люминесцентные светильники имеют в конструкции электроды, которые покрыты специальным составом для облегчения запуска. Со временем состав выгорает и кратковременный импульс высокого напряжения, снимаемый со стартера и дросселя, уже не в состоянии поджечь газовый разряд. В таком случае происходит повторный поджиг разряда. Со временем лампочка начинает моргать и перестает запускаться.
Выгорание люминофора приводит к постепенному снижению яркости свечения. Наиболее быстро этот процесс происходит вблизи электродов. При этом люминесцентная лампа не горит или ее яркость не равномерна по всей длине светильника.
Как отремонтировать люминесцентный светильник
В большинстве случаев наиболее простой выход состоит в замене неисправных элементов. Проверить можно путем установки заведомо исправного элемента. Полноценный ремонт люминесцентного светильника сопряжен с рядом трудностей и требует наличия определенной квалификации и опыта. Перед тем как разобрать светильник дневного света, необходимо убедиться, что он отключен от сети и электричество на него не подано.
Проще всего найти замену неисправному стартеру. Заставить светильник включиться можно, установив вместо него кнопку. Данный способ опасен тем, что удержание кнопки сверх необходимого времени может вызвать перегорание нитей накаливания электродов.
Сложнее использование ламп без дросселя. Разработано несколько работоспособных вариантов такого включения. Большинство схем использует принцип умножения напряжения сети для устойчивого запуска. В данных схемах применяются выпрямительные диоды и батареи конденсаторов, что вызывает увеличение габаритов самодельной ПРА. В качестве дросселя для ограничения тока используется мощный резистор или лампа накаливания 25-40 Вт, в зависимости от мощности люминесцентного светильника.
Преимущество резисторов в малых габаритах, но проблема состоит в высоком тепловыделении на нем во время работы. Лампы накаливания создают дополнительный световой поток, но поскольку они работают при сниженном напряжении, срок их службы практически не ограничен.
Отдельные схемотехнические решения электронных балластов или схем с умножением позволяют использовать лампочки с перегоревшими нитями накаливания. Однако, за счет того, что во время запуска используется высокое напряжение, а ток после поджига слабо ограничен, время работы таких люминесцентных ламп довольно непродолжительное.
Продление срока службы
Срок службы ламп дневного света можно увеличить, если знать причины их перегорания:
- Работа при низкой температуре приводит к увеличению продолжительности нагрева нитей накаливания до начала возникновения устойчивого газового разряда, в результате осветительный прибор может сгореть быстрее заявленного срока службы.
- Частые включения также могут вызвать преждевременное старение и перегорание электродов, поскольку пусковые броски тока намного выше, чем в установившемся режиме.
- Низкокачественные ПРА используют упрощенную схемотехнику и, кроме низкой стоимости, не дают никаких преимуществ.
Рекомендации для увеличения срока службы:
- Не использовать люминесцентные лампы в помещениях с низкой температурой.
- Избегать частых включений. Рассматриваемые источники света потребляют малое количество электроэнергии, по сравнению с лампами накаливания, поэтому в некоторых случаях есть смысл оставлять их включенными постоянно.
- Использовать электронные ПРА с плавным пуском. Такие устройства несколько дороже и вызывают задержку включения (порядка 1-2 секунд), но зато снижают скорость старения электродов и допускают возможность частого включения.
- Приобретать светильники дневного света надежных производителей. Высокая стоимость оправдана продолжительностью безотказной работы.
Внутри колбы светильника содержится высокотоксичная ртуть. Утилизация неисправных ламп должна соответствовать требованиям законодательства.
Хорошая статья для тех,кто хочет больше знать о источниках света.
Того инженера, кто в прошлом впервые предложил для зажигания люминесцентных ламп стартёр тлеющего разряда с биметаллическими контактами нужно как преступника перед человечеством было-бы призвать к суровой ответственности !!! Из-за его изобретения стартёра люминесцентные лампы одна за другой выходят из строя от осыпания оксидного слоя эмиттера с их подогревных катодов вследствие многократных контакрирований стартёра при каждом включении лампы с перепадами температуры её спиралей подогревных катодов с растрескиванием и осыпанием, как мука, с них оксидного слоя эмиттера из окиси бария. И из-за этого изобретения человечество и наплодило множество ртутных отходов, которых могло и не быть, из-за преждевременного выхода этих ламп из строя !!! Во-вторых, подогревные катоды люминесцентной лампы при её зажигании не должны перекаливаться до такой чрезмерной пусковой температуры, что в стартёрной схеме необходимо делать для большей продолжительности их остывания после размыкания биметаллических контактов стартёра, что повышает надёжность её зажигания. В-третьих является вопиющим инженерным варварством использовать подогревные катоды люминесцентной лампы только при её пуске, а при её работе их вообще ничем не подогревать, используя их только в режиме разрушительных катодных пятен на автоэлектронной эмиссии без их подогрева во время работы лампы, вместо термоэлектронной эмиссии в режиме их подогрева источником низкого напряжения накала катодов и симметрированием подводимого к ним рабочего тока лампы. Даже при включении люминесцентной лампы в сеть переменного тока промышленной частоты через обычный индуктивный электромагнитный балласт нужно ставить трёхобмоточный понижающий накальный трансформатор, а не какие не стартёры !!! Первичная обмотка этого накального трансформатора подключена параллельно лампе после её балластного дросселя, а обе вторичных его обмотки подключены к выводам соответствующего подогревного катода ламп через диодные выпрямительные мосты в качестве симметрирующего элемента питающего рабочего тока лампы по обоим концам спиралей её подогревных катодов. При пуске лампы в такой бесстартёрной схеме её включения в сеть подогрев её катодов с накального трансформатора поступает сразу при её включении, и держится непрерывно при одновременно приложенном между её катодами напряжении сети сколь угодно долго, пока она не загорится, поэтому здесь полностью отпадает и необходимость в тепловой инерции для надёжности её зажигания, что снижает до безопасной величины их пусковой подогрев. Но после того, как лампа загорится, и напряжение на ней, и на включённой параллельно с ней первичной обмотке накального трансформатора подогрева её катодов садится в балластном дросселе лампы, и в связи с этим снижается и подогрев катодов лампы с пусковой его величины на рабочую, но не пропадает совсем, обеспечивая тем самым поддержание дугового разряда в лампе термоэлектронной эмиссии всей поверхности её катодов вместо их пережигающих катодных пятен !!! А это уже мне позволило получить на практике даже при частых включениях продолжительность горения люминесцентных ламп часто больше, чем в ряде случаев у светодиодных ламп. Алексей.