Все больше и больше в эксплуатации у населения становится компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), в обиходе называемых энергосберегающими. Но, поскольку рынок наводнен относительно дешевой продукцией низкого качества, некоторые экземпляры не отрабатывают заявленный производителем срок службы. В итоге экономия получается призрачной: затраченные на покупку лампы деньги не оправдывают себя. Даже правильная эксплуатация КЛЛ не дает гарантии, что она прослужит долго.
Иногда поломанная лампа подлежит ремонту. Детали для замены можно взять из другой КЛЛ или купить в магазине радиотоваров. Это окажется дешевле, чем приобретать новую лампу.
Устройство и принцип работы компактных люминесцентных ламп
Для успешной починки любого устройства нужно знать его конструкцию и принцип действия. Компактная люминесцентная лампа состоит из частей, указанных на рисунке.
- Стеклянная трубка с парами ртути и инертным газом внутри.
- Люминофор на внутренней поверхности трубки.
- Электронный балласт.
- Корпус
- Цоколь.
По краям трубки расположены электроды, похожие на нити лампы накаливания. В момент запуска через них проходит ток, разогревая материал, которым они покрыты. Свойства покрытия таковы, что при разогреве из него в окружающее пространство начинают эмиссировать свободные электроны.
Затем схема электронного балласта, называемого еще электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА), формирует между крайними электродами импульс высокого напряжения. В трубке возникает ток за счет ранее появившихся при разогреве электронов. При движении они бомбардируют атомы инертного газа в трубке, превращая их в ионы. Наличие положительно и отрицательно заряженных частиц в трубке обеспечивает возможность прохождения по ней тока.
Как только происходит пробой газового промежутка в трубке с образованием достаточного количества носителей электрического тока, напряжение на ее концах снижается.
При столкновении движущихся заряженных частиц с атомами ртути последние излучают свет в ультрафиолетовом спектре. Покрытие из люминофора преобразует свет в видимое излучение.
Электронный балласт выполняет следующие функции:
- обеспечивает прохождение тока через электроды в момент для их разогрева;
- формирует импульс для пробоя газового промежутка колбы;
- поддерживает напряжение на электродах колбы, необходимое для устойчивого разряда в ней.
Схема балласта сначала превращает переменное напряжение питающей сети в постоянное. Это необходимо для работы электронной схемы лампы. Затем при помощи автогенератора формируется переменное напряжение частотой десятков тысяч герц. За счет этого уменьшаются габаритные размеры ЭПРА и коэффициент пульсаций светового потока лампы.
Выпрямитель состоит из четырех диодов, включенных по мостовой схеме. В цепь питания включается обрывной резистор или предохранитель. В качестве сглаживающего фильтра применяется электролитический конденсатор в паре с дросселем.
Дополнительно последовательно со схемой выпрямителя устанавливается ограничительный резистор. Его назначение – уменьшить бросок тока, возникающий при подключении питания, когда конденсатор фильтра выпрямителя еще разряжен. В дешевых изделиях ограничительный резистор и дроссель сглаживающего фильтра отсутствуют.
Запуск происходит за счет терморезистора, включенного между электродами лампы. В холодном состоянии его сопротивление невелико. После подачи напряжения по нему протекает ток, разогревающий и электроды, и сам терморезистор. При нагревании сопротивление его увеличивается, ток через цепь накала уменьшается до минимальной величины. Он остается таким до тех пор, пока лампу не отключат и резистор не остынет. После этого схема вновь готова к запуску.
Теперь рассмотрим порядок отыскания неисправностей в КЛЛ и методы их устранения.
Внешний осмотр люминесцентной лампы
Для начала лампу нужно разобрать. Для этого рассоединяем половинки корпуса, вставив плоскую отвертку в пазы его соединительного шва. Действуя отверткой как рычагом и передвигая ее по шву, добиваемся раскрытия защелок, скрепляющих половинки между собой.
Затем осматриваем печатную плату и детали, установленные на ней. Проверяем качество пайки – выводы деталей не должны шевелиться в плате при покачивании. Осматриваем дорожки на целостность, проверяем надежность пайки проводов к контактам колбы.
На деталях и плате не должно быть следов копоти от замыканий, а вздувшийся электролитический конденсатор требует замены.
Диагностика нитей накаливания
О возможном обрыве нитей накаливания свидетельствует потемнение внутренней поверхности колбы в местах их расположения. Для диагностики измеряется сопротивление нитей мультиметром – оно составляет около 10 Ом. Если одна из нитей оборвана, лампу можно заставить работать, припаяв параллельно контактам нити резистор с сопротивлением 10 Ом.
Старт КЛЛ с таким резистором возможен за счет электронов, выделяемых вблизи исправного электрода. Однако запускаться она будет хуже, так как носителей на этом этапе станет меньше, а их движение – эффективным только при определенном направлении питающего трубку тока.
Можно сразу же проверить терморезистор в цепи накала. Его сопротивление в холодном состоянии должно соответствовать указанному на корпусе.
Если оборваны обе нити, лампу придется утилизировать. Но электронные компоненты выбрасывать не стоит, они еще пригодятся для ремонта других ламп.
Неисправности выпрямителя
Диагностика электронной схемы лампы начинается с проверки целостности предохранителя (обрывного резистора). Найти его не сложно – он последовательно соединен с одним из проводов цоколя и расположен недалеко от диодов выпрямителя. Предохранитель не перегорает сам по себе, его обрыв – следствие короткого замыкания в защищаемой цепи.
В этом же районе расположен и ограничительный резистор. Его сопротивление невелико – несколько единиц Ом. Но иногда на плате вместо него производители устанавливают перемычку.
Диоды выпрямителя проверяются мультиметром по очереди, для чего один из выводов каждого из них отпаивается от платы. Для проверки мультиметр устанавливают в режим измерения сопротивления и касаются его щупами диода, меняя полярность их подключения. В одном направлении диод проводит ток, и его сопротивление равно сотням Ом, а в другом – бесконечности. Если это не так или в обратном направлении диод имеет некоторое сопротивление, то его меняют.
Электролитический конденсатор фильтра питания проверяется мультиметром: щупы подключаются к выводам в соответствии с указанной на корпусе полярностью. При коротком замыкании между выводами, отсутствии зарядного тока или не желании его уменьшаться до бесконечности, конденсатор меняется. Однако гарантированный способ убедиться в его исправности – выпаять и временно заменить новым. Рабочее напряжение конденсатора – 400 В, напряжения питания мультиметра недостаточно для его объективной проверки.
При наличии в схеме фильтра питания дросселя его тоже нужно проверить на целостность.
Поиск неисправностей в схеме генератора
Приоритетное направление поиска – полупроводниковые элементы. В схеме генератора импульсов КЛЛ это транзисторы, диоды и динистор.
Динистор – это полупроводниковый прибор, который имеет большое сопротивление в обоих направлениях до тех пор, пока напряжение на его выводах не превысит величину порогового значения.
Проверить исправность динистора в домашних условиях можно, заменив таким же или аналогом, имеющим одинаковое напряжение открытия. Косвенно неисправность элемента определяется мультиметром, если измеренное сопротивление детали хотя бы в одном направлении не равно бесконечности.
Биполярные транзисторы также проверяются мультиметром. Для этого поочередно измеряется сопротивление между базой и коллектором, базой и эмиттером в обоих направлениях. В одном направлении транзистор «открыт» и сопротивление выводов относительно базы порядка сотни Ом. Во всех остальных комбинациях подключения щупов мультиметра оно равно бесконечности. Между коллектором и эмиттером оно равно бесконечности всегда.
Если полупроводниковые элементы исправны, проверяется исправность оставшихся деталей – конденсаторов и резисторов.