Замена трубки энергосберегающей лампы

[Valery]

Сейчас довольно часто используются люминисцентные лампы, в быту называемые "энергосберегающими". Вещь это достаточно дорогая, а разбивается ничуть не реже чем обычная лампа накаливания. И от этого бывает несколько обидно.
Хоть я дома принципиально не работаю с напряжением выше 36V, но раз уж меня постигла такая неудача, просто решил провести эксперимент по замене трубки лампы на другую, для настольной лампы (торшеров, бра... и т.д.). Опыт у меня в таких делах небольшой, потому подобрал трубку на точно такую же мощность что и родная.

На фото: слева - частично разобранная разбитая лампа, частично видна плата. Справа, - трубка для настольной лампы, которую я буду подключать.

Для того что бы зажечь люминисцентную лампу, нужен т.н. балласт, или дроссель, подробно я это всё пояснять не буду, желающие могут найти много материала по этому поводу в интернете. Меня интересовала просто возможность замены одной трубки на другую, аналогичную.
В энергосберегающих лампах применяется т.н. электронный балласт, собранный на небольшой плате. На фото: Плата электронного балласта.



Видны контакты для подключения самой трубки, контакты для подключения сети 220В. Резистор мне пришлось временно отделить, так как без этого невозможно было извлечь плату. Потом он был припаян на место. В самом низу фото, на плате находится конденсатор (зеленого цвета), который выполняет функцию похожую на функцию стартера в советских люминисцентных лампах - прекращает или ограничивает ток накала после того как лампа зажглась. Как именно, можно найти в интернете. Под ним - скорее всего терморезистор, меньшего размера. Существует великое множество видов и типов схем этого устройства, так что вряд ли кто увидит то же самое что и у меня.

Трубка от настольной лампы уже содержит конденсатор. В этом можно убедиться измерив её ёмкость, или проверив её мультиметром как конденсатор. Ну или просто разобрав, хотя есть вероятность её повредить.
Потому я решил что внутренний конденсатор платы балласта можно не использовать. Раз всё равно лампа имеет собственный конденсатор.
Ход действий изображен на рисунке:

 

Рис.1 - Нормальное включение энергосберегающей лампы.
Рис.2 - Распространенное включение люминесцентной лампы в настольной лампе.
Рис.3 - То что было сделано, лампа подключена без использования внутреннего конденсатора электронного балласта.

Вроде как горит, не мигает, при том достаточно ярко и без проблем.



Но вот зажигается довольно долго, около 5 секунд. Вероятно внутренний конденсатор имеет немного не ту ёмкость на которую рассчитан балласт. Но тем не менее пользоваться вполне можно. Тем более что такие лампы вообще не славятся быстротой запуска. Да и разбирать саму лампу что бы убрать её конденсатор и подключить по четырем проводам очень не хотелось.

Я не собираюсь всё это собирать обратно как было, тем более что это достаточно сложно. Пока убрал, когда возникнет в том нужда, сделаю именно то, что будет нужно. Навряд ли конечно это всё будет помещено в квартире, но для гаражного или садового использования вполне сгодится. Можно использовать и другие типы ламп, по этому поводу так же есть много информации в интернете.

В схеме присутствует высокое напряжение (более 1000V), следует соблюдать особую осторожность, что бы не получить удар током. Любые изменения в схеме производить только при отключенном питании, выждав несколько минут. При сборке, обеспечить надлежащую изоляцию устройства.

[Valery]

Всё же решил разобраться с лампой, почему она так долго зажигается. Оказывается выше я ошибался, правда не очень критично. Лампа содержит еще и неоновую лампу, то есть полнофункциональный стартер. Правильная схема выглядит так:

 

Состояние внутри ужасающее, ржавые провода, всё на скрутках, трясется если пошевелишь.

 

 

Ну а раз уж разобрал, то решил подключить по четырем проводам, с использованием внутреннего конденсатора электронного балласта. То есть, всё как было до того. Подпаял провода, что бы не было замыканий использовал трубки. Провода вывел через отверстия от контактов. Их нужно нагреть паяльником и вдавить внутрь, иначе не разберешь.

 

 

Ну и подпаять провода на место, куда раньше подсоединялась штатная лампа.

 

 

Теперь лампа зажигается мгновенно. Она бы и раньше работала нормально, если бы внутри были нормальные контакты.

 

Насчет цены: Новая лампа такого типа стоит около 250 руб. А запасная трубка, - около 50. По крайней мере там где я их покупал. Есть ли смысл - кому как. :)

Насчет наводок: Пока не замечено, ну да я и не планирую это всё использовать дома. Как вариант - гаражная "переноска".

 

[Loader]

Если будет время/возможность интересует совместимость дросселей и ламп рассчитанных на разную мощность. Если мне мой склероз не изменяет - в какую-то одну сторону (мощность дросселя выше мощности лампы либо мощность лампы выше мощности дросселя) это сделать можно.

В таком случае действительно можно будет собрать лампу из подручных средств без покупки каких-либо комплектующих.

[Valery]

Просто я разбил лампочку, а выкинуть годный девайс рука не поднимается (советская закалка), потому и начал эту возню. Честно говоря я не знаю, что будет если подключить более или менее мощную лампу, я в этом направлении мало что знаю. (Меня током било достаточно и на работе) :) Если бы дома были какие-то другие трубки, то непременно поэкспериментировал бы. Но увы.

[kvazimoda]

Сия затея имеет смысл только при разбивании лампы, т.к. когда выходит срок службы колбы, то параметры колбы так меняются, что электронный балласт благополучно отправляется к праотцам.

[Valery]

Снова мне довелось заняться тем же самым, а именно мне попалась на этот раз не разбитая, а неисправная лампа. По её виду, она не первой свежести, и побывала во многих передрягах, да так что все надписи стерлись. Но по размеру можно судить что она так же на 20 ватт, как и описанная выше.
Сначала аккуратно разобрал что бы ничего не повредить, аккуратно отсоединил трубку от платы балласта, провода от трубки просто накручены на штырьки расположенные на плате. Это я сфотографировать не догадался, но да и так всё понятно. Планируется не делать непонятно что на проводах, как это было сделано выше, а вернуть лампу в более-менее юзабельное состояние. То есть, сделать почти как было, что бы лампу снова можно было вкручивать в патрон, и использовать как обычно.

Сначала надо было определить, в чем неисправность лампы, - в балласте, в трубке, или где еще. После того как трубка была отоединена, я прозвонил нити накала, к ним ведут парные (расположенные рядом) провода на концах трубки. Измерение показало что в одной нити обрыв, что давало надежду на то что всё остальное исправно, и можно продолжать действовать дальше. Если бы неисправность была в балласте, я бы не стал со всем этим связываться, так как не люблю работать с высоким напряжением.

Само собой понятно, что лампа в сборе не может быть слишком уж длинной, и встала задача найти U-образную трубку покороче. Ей оказалась 4-выводная трубка на 9 ватт.
Эта трубка убивает двух зайцев, - раз уже имеется 4 вывода, значит нет нужды разбирать трубку что бы подключиться по четырем проводам. И отвечает на вопрос поднимаемый выше, - что будет если подключить менее мощную нагрузку.

Все детали перед работой, лампа уже разобрана, видна плата балласта.

 

Подпаял на времянку трубку к балласту, провел испытания:

 

Погонял около часа, всё вроде нормально, балласт не нагревается совсем, а вот трубка нагревается довольно заметно, градусов до 40-50, но не выше. И непонятно отчего. То ли у нее такая особенность, вообще-то все лампы греются в той или иной степени, то ли из-за того что балласт от более мощной лампы. Ответить на этот вопрос может только работа в течении длительного времени.
Лампа зажигается мгновенно, никакого искрения, шипения, или других проблем кроме указанных выше - не отмечено.

Ну вроде и всё, лампочка горит, дальше действуем исходя из целесообразности и необходимости. Может быть позже расскажу как я это собрал обратно, но пока нужно выцарапать трубку из крышки корпуса, так как она пригодится, но залита каким-то неубиваемым компаундом. Да и действовать нужно аккуратно, что бы не разбить лампу в комнате. Так что не сильно хочется сейчас этим всем заниматься. :)
Продолжение следует.

[Teddy_Bear]

трубка нагревается довольно заметно, градусов до 40-50, но не выше. И непонятно отчего.

 

До 60 -  нормальный штатный режим. Там же есть электроды, которые греются. Да и сама плазма греется. Без этого лампа не работает.

Кстати, будешь приделывать цоколь - оставь вентиляцию для электронного блока. Это в разы увеличит срок службы.

[Valery]

Ну вот что-то такое получилось:

 

 

Трубка к крышке приклеена "холодной сваркой", сначала хотел просто термопистолетом, а потом подумал, - нагревается же, еще отклеится и свалится кому-нибудь на голову. Не очень аккуратно получилось, клей у меня что-то лип на что угодно, но не туда куда надо. Но ничего, крепко получилось, можно вворачивать за трубку, но без больших усилий конечно.

Провода которые соединяют трубку с платой выбрать понадежнее, с не очень тонкой изоляцией, напряжение всё же высокое. Перед тем как окончательно защелкнуть корпус хорошо бы еще раз проверить, а то обидно будет потом, если не заработает. Вообще работает хорошо, но не знаю насколько долго протянет.

 

Ну вроде всё, сейчас или подарю кому-нибудь, или в подъезде вверну, куда еще её такую

[Valery]

Опять появилась работенка. Видимо пришла пора лампам выходить из строя. Здесь та же самая история, - обрыв нити накала.

Предыдущая лампа оказалась слабовата, и для верхнего света практически не годилась, но всё равно, лампа ушла в народ. :)

Решил сделать по мощнее. Искал поблизости лампу показанную в первом посте,  - двойное U, но такой поблизости от дома не нашел, сначала хотел поставить линейную (прямую) лампу "дневного света", с выводами на торцах. Противоположные контакты хотел подключить длинными проводами. Но это опасно, да и не красиво. Купил U-образную лампу, с двумя выводами. Как переделать её в 4- выводную рассказано в посте 2. На этот раз рискнул приклеить термоклеем. Клеем надо постараться сделать "замок", что бы он не просто прилип, но и как бы зацепился за две соединяемых детали. Напомню снова о проводах, - на изоляции не экономить.

Лампа раньше была 15-ваттной, сейчас поставил 11-ваттную трубку. Лампа прижилась в ванной, где и раньше была. :)

 

 

На верхней-левой фотографии видны штырьки, на которые намотаны провода от трубки. что бы разобрать дальше, нужно размотать или откусить эти провода, тогда трубка с верхней крышкой отделится от цоколя с платой.

Ну а всё остальное и так понятно, или уже говорил.

В общем сказать тут больше нечего, если чего-нибудь уникального не встретится.

[kvazimoda]

Кстати, если лампа была с моментальным поджигом, без предварительного нагрева, то можно попробовать замкнуть перегоревшую нить накала. У меня так работает сейчас обычная длинная лампа с покупным электронным балластом. Т.к. она висит в коридоре вместе с датчиком движения, то она очень быстро перестала зажигаться, буквально через месяц. Прибором проверил, что перегорела одна из нитей накала, ну и замкнул эту нить. Лампа заработала. Через пару недель перегорела вторая нить, я её так же замкнул. Вот вторую неделю жду, что будет дальше :)

Изменено 8 марта, 2015 пользователем kvazimoda

[Valery]

Можно немного задвинуть теорию о этих лампах, по крайней мере как я её понимаю. :)

 

Что из себя представляет, и как работает:

Стеклянная трубка, в торцы трубки вварены электроды, они же нити накала, по типу как в обычных лампах накаливания. Трубка заполнена парами ртути при низком давлении, а стенки изнутри покрыты люминофором (вот это самое белое вещество). При подаче напряжения на электроды, пары ртути ионизируются, и начинают испускать УФ - излучение. Люминофор под действием УФ- излучения начинает излучать видимый свет. Вот такая двухходовка. Если бы люминофора не было бы, то получилась бы УФ- лампа, все такие видели в поликлиниках, больницах, и т.п.

Но пары ртути в отличие например от неона, зажечь не так-то просто, для чего и нужны нити накала, которые их подогревают. См: Рис:

 

 

Слева, - то, о чем я говорил выше. Не загорается допустим лампа, нажимаем кнопку, нити накала оказываются включенными последовательно в питающее напряжение, нагреваются, и нагревают пары ртути. После того как лампа зажглась, кнопку можно отпустить, она больше не нужна. На самом деле конечно никакой кнопки нет, её роль играет либо стартер, либо электронная схема.

На рисунке справа показано что без этого всего можно попробовать и обойтись, если напряжения хватает для ионизации паров ртути без подогрева. Есть схемы, и устройства где используется именно такой режим.

Но лампа может работать менее стабильно чем с подогревом, - дольше зажигаться, в частности долгое время мигать перед тем как зажечься, особенно при низкой температуре. Все видели как иногда мигают люминесцентные лампы перед тем как загореться.

Но если же всё нормально, и лампа работает хорошо, то мы имеем практически вечное устройство, которое будет работать пока не выгорит люминофор, или не произойдет разгерметизация.

 

Мне такие эксперименты проводить вроде как задачи не стояло, с самого начала. Просто менял одно на другое. Если случится еще подобный случай, то может быть попробую подключить как на рис. выше,  - в середине.

 

[kvazimoda]

Слева, - то, о чем я говорил выше. Не загорается допустим лампа, нажимаем кнопку, нити накала оказываются включенными последовательно в питающее напряжение, нагреваются, и нагревают пары ртути. После того как лампа зажглась, кнопку можно отпустить, она больше не нужна.

Не совсем так. В первой схеме должна быть ещё катушка индуктивности. Она в момент размыкания кнопки создаст повышенное напряжение для первого пробоя лампы. Дело в том, что просто нагреть электроды - это только пол дела, нужно ещё пробить лампу, создать в ней канал плазмы. Для этого необходимо повышенное напряжение. После того, как пробой произошёл, и если эмиссии электродов достаточно для поддержания пробоя (т.е. они достаточно горячи), то лампа продолжит работать от уже нормального для неё напряжения. Если же электроды холодны, то лампа только один раз моргнёт и надо будет ещё нажимать кнопку.

Это то, как я это понимаю, возможно, немного не прав в терминологии и механизме. :)

[Teddy_Bear]

Пробивается вспомогательный промежуток у электрода, а не вся лампа. Далее плазма "растаскивается" по всей длине. Иначе требуется слишком большое (опасное в быту) многокиловольтное напряжение.

И УФ лампы требуют особого стекла. С обычным стеклом УФ излучение просто поглощалось бы на стенках. Люминофор повышает КПД лампы, добавляя к видимому спектру энергию переизлучения ультрафиолетовой части спектра.

[kvazimoda]

Пробивается вспомогательный промежуток у электрода, а не вся лампа.

Что из себя представляет этот вспомогательный промежуток? Сколько видел разбитых ламп, ничего кроме двух электродов на концах ламп не видел.

Иначе требуется слишком большое (опасное в быту) многокиловольтное напряжение.

Не вижу проблем в таком напряжении, т.к. за счёт катушки индуктивности оно там существует доли секунды и ток довольно мал. При этом есть огромное количество телевизоров с кинескопами, у которых напряжение измерялось десятками киловольт.

Люминофор повышает КПД лампы, добавляя к видимому спектру энергию переизлучения ультрафиолетовой части спектра.

Пары ртути светят в жёстком УФ диапазоне. В видимом спектре там совсем чуть-чуть и тоже сине-фиолетовое всё. Те лампы, что используются в медицине при кварцевании помещений, это и есть обычные люминесцентные лампы, только без люминофора и вместо обычного стекла колба сделана из кварцевого стекла. Я думаю, многие видели эти лампы, о поднятии КПД, конечно, можно говорить, но всё-таки это больше преобразование спектра свечения, т.к. в видимом спектре там совсем мало.

Изменено 10 марта, 2015 пользователем kvazimoda

[Valery]

На этот раз рискнул приклеить термоклеем.

Зря рискнул, отклеилась лампочка, и повисла на проводах. :) Нельзя пользоваться таким клеем, нужно применять что-то более существенное. Теперь даже и не знаю что делать, навалил клея немеряно, теперь нужно разбирать и всё чистить. Сложу всё пока в долгий ящик, нет желания больше с этими лампочками возиться.

[kvazimoda]

@Valery, надо было сажать на поксипол какой-нибудь.

Кстати, по моему опыту, термоклей неплохо бензином отмывается.

[Valery]

Сегодня узнал что лампочка показанная в постах 6 и 9 вышла из строя, причем оказывается уже давно. Так что проработала она всего около двух месяцев. Причина та же, - обрыв нити накала. Вероятно от того, что лампа слабее чем положено, и к нитям накала прикладывается более высокое напряжение. Так что менять нужно на лампу с такой же мощностью что и была. Возиться с ней по второму кругу не стал, да и нет особого смысла во всём этом, разве кроме наработки опыта. И вообще я потихоньку стал возвращаться к лампам накаливания, сначала пока только в "подсобных" помещениях, типа ванны, прихожей, и т.д. Ну и на даче конечно.

 

На основе электронной платы от таких ламп радиолюбители делают импульсные блоки питания для разных нужд, и драйвера для светодиодных ламп. Если кому интересно, материала в интернете достаточно.

[kvazimoda]

Если поджиг лампы происходил с моментальным пуском, без предварительного прогрева нитей накала, то нити накала у колбы можно замкнуть, колба ещё некоторое время поработает. Правда, дальше надо будет следить за тем, что как только начнёт нестабильно светить, надо сразу же выключать и менять колбу, иначе выйдет из строя электроника.

[Valery]

Пришлось снова заняться тем же самым, так как снова перегорела лампочка (обрыв одной нити накала). Но теперь уже в общем чисто из любви к науке. Решил проверить свои домыслы описанные в посте 11, а именно то, что нарисовано на картинке справа, - попытка зажечь лампу с перегоревшими нитями накала. Что бы никого не обнадеживать сразу скажу - номер не удался.

 

 

Слева, - еще раз показываю как разобрать лампу, и как отсоединить баллон от платы. Справа, - осматриваем плату. Синим выделена пусковая цепочка. Там имеются ни к чему больше не подключенные конденсатор и терморезистор (или что-то вроде того). Красным, - высокое напряжение. К этим клеммам я подключал лампу с закороченными нитями.

Баллон - в мусорное ведро, (у меня поблизости нет точки сбора). Плату и цоколь, - на запчасти. Может когда-нибудь переделаю плату под блок питания или драйвер для светодиодной лампы. Но это сильно вряд ли.