Описание и устройство энергосберегающих ламп

Устройство и схема энергосберегающей лампы

Схема энергосберегающей лампы зависит от конкретной разновидности источника света. В большинстве случаев энергосберегающими называют компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), оснащенные цоколем резьбового типа и характеризующиеся мощностью от 7 Вт и выше.

Их популярность по сравнению с линейными изделиями обусловлена компактностью, наличием стандартного цоколя (E27 или E14 для ночников) и отсутствием потребности в ПРА (пускорегулирующий аппарат).

Виды энергосберегающих ламп

Существует несколько критериев, по которым классифицируют энергосберегающие лампы. Самые распространенные из них — цоколь и температура свечения.

Цоколем называется элемент, использующийся для фиксации изделия в осветительном приборе и подаче электроэнергии. Его основные типы — резьбовой и штырьковый.

Наиболее часто в бытовой сфере используют резьбовые цоколи, вкручиваемые в обычные патроны. Они обозначаются буквой E и числовым значением, указывающим на диаметр в миллиметрах. Стандартным считается E27, в то время как E14 применяется в настольных светильниках или бра. И все же резьбовые цоколи чаще устанавливают в ДРЛ и натриевых лампах, предназначенных для уличного освещения.

Штырьковый тип применяют для специфических светильников. Выпускаются с двумя или четырьмя штырьками, а сами разъемы имеют маркировку с буквой G и числовым значением. Актуальны для мощных осветительных приборов.

В зависимости от температуры свечения энергосберегающая лампа излучает свет определенного оттенка (измеряется в Кельвинах):

1. Теплый свет (желтый) — 2700 К. Оттенок схож со свечением обычных ламп (накаливания).
2. Естественный белый свет — 4200 К. Лампы дневного света, нейтральный оттенок.
3. Холодный свет (белый) — 6400 К. Приближен к синему спектру, поэтому характеризуется голубоватым оттенком. Обычно применяется на промышленных объектах в лампах от 65 Вт и выше.

Также энергосберегающие лампы выпускаются разных форм — бывают трубчатыми, спиральными, дугообразными. В первом случае отсутствуют какие-либо защитные элементы.

Принцип работы и устройство энергосберегающей лампы

КЛЛ состоит из стеклянной колбы полого типа, внутренняя часть которой заполнена парами ртути. При подаче электрического тока между электродами образуется дуговой разряд, связанный с пусковым конденсатором. За счет этого формируется ультрафиолетовое излучение, спектр которого невидим для человеческого глаза. Чтобы преобразовать свечение в видимый свет, внутренние стенки покрываются люминофором, гарантирующим яркое свечение. Если сравнить с лампой накаливания одинакового энергопотребления, то световая отдача будет существенно выше. Стоимость прибора зависит от того, из чего состоит люминофор.

Недостатком энергосберегающих ламп является тот факт, что их нельзя напрямую подключать к сети питания на 220 В. Находящиеся в них в выключенном состоянии пары ртути имеют высокое сопротивление, поэтому для формирования разряда нужен импульс с большим напряжением. После образования разряда сопротивление становится отрицательным. Если в схеме нет защитных элементов, то это приведет к короткому замыканию. В трубчатых приборах применяют электромагнитный балласт, устанавливаемый непосредственно в светильник.

Составляющие схемы

Помимо стандартных конструктивных элементов, таких как колба и цоколь, под корпусом спрятана электронная схема (ЭПРА — пускорегулирующий аппарат). Она есть далеко не в каждой «экономке» (к примеру, в КЛЛ отсутствует). Сегодня ПРА остается самым надежным изделием для работы люминесцентных ламп, от качества которого и зависит срок службы.

Электронная схема состоит из следующих компонентов:

• пусковой конденсатор — формирует мощный импульс, необходимый для запуска лампы;
• фильтры — нужны для устранения радиочастотных помех и электромагнитного излучения, которые попадают в схему вместе с током (снижают мерцание);
• емкостный фильтр — дополнительный элемент, сглаживающий оставшиеся пульсации;
• дроссель для ограничения тока — для защиты схемы от высокого тока (поддерживает силу тока на заданном уровне);
• биполярные транзисторы;
• драйвер — для ограничения тока;
• предохранитель — препятствует выходу лампы из строя, исключает воспламенение схемы при скачках напряжения.

Как происходит зажигание

Падающее на динистор напряжение приводит к формированию импульса, поступающего на транзистор и приводящего к открытию элемента. Как только запуск будет выполнен, цепь блокируется диодным мостом. В момент открытия транзистора происходит зарядка конденсатора, предотвращающего повторное открытие динистора.

Транзистор оказывает действие на трансформатор из ферритового кольца с тремя обмотками в несколько рядов. Через резонансный контур и конденсатор подается напряжение на нити.

Как только появляется свечение в трубке, оно характеризуется резонансной частотой, определяемой емкостным конденсатором. При зажигании напряжение достигает 600 В (в момент запуска значение в 4–5 раз выше среднего), поэтому необходимо следить за целостностью и герметичностью колбы. Если это игнорировать, то транзисторы будут повреждены.

Когда газ в колбе полностью ионизируется, происходит шунтирование конденсатора с наибольшей емкостью. Снижается частота, управление переходит ко второму конденсатору. Уменьшается напряжение до значения, достаточного для поддержания свечения лампы. Катод и анод меняются местами, что гарантирует бесперебойное функционирование электронной схемы и при необходимости упрощает ремонт.

Как производится ремонт

Чтобы найти причину неисправности, следует разобрать лампу на составные части. Отсоедините верхнюю и нижнюю части и отключите колбу. Используя омметр, проверьте спирали накала на самой колбе. В случае перегорания одной из них выполните ремонт колбы. Для замыкания спирали воспользуйтесь резистором на 10 Ом с высокой мощностью. Кроме того, удалите шунтирующий данную спираль диод (если таковой имеется в схеме).

В случае перегорания резистора в лампах мощностью свыше 30 Вт (включительно) велика вероятность выхода из строя транзисторов, что связано с пробоем конденсатора. Для исправления ситуации монтируется новый резистор, выполняющий функцию предохранителя, а также заменяются транзисторы.

Также возможна модернизация. Просверлите в цоколе отверстия, необходимые для вентиляции. Некоторые модели энергосберегающих ламп выпускаются уже с ними, но попадаются недобросовестные производители, не думающие об охлаждении.

Важно! Ни в коем случае не применяйте лампы с просверленным цоколем в помещениях с высоким уровнем влажности. Это может привести к выходу из строя конденсатора или всего прибора.

Заключение

Перед выполнением ремонтных работ хорошо подумайте: разбирать люминесцентную лампу можно лишь в том случае, если вы обладаете необходимыми знаниями и опытом работы.

Категорически запрещается выполнять ремонт энергосберегающих ламп с поврежденными колбами, ведь внутри трубки содержится ртуть или другие опасные элементы, а при разгерметизации изделие становится крайне небезопасным для здоровья человека.

Схемы практически одинаковы, независимо от производителя. Различия могут касаться диодов, шунтирующих спиралей, но если известны принципы конструкции одного изделия, то вы без проблем разберетесь с остальными.

Энергосберегающие лампы. Характеристики энергосберегающих ламп.

Энергосберегающие лампы работают по тому же принципу, что и обычные люминесцентные лампы, с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую. Зачастую термин «энергосберегающая лампа» обычно применяют к компактной люминесцентной лампе, которую можно поставить на место обычной лампы накаливания без всяких переделок.

Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения.

ЭСЛ имеет достаточно высокий срок службы (в зависимости от типа и производителя) -10000 часов, и она в пять раз экономичнее лампы накаливания, срок службы которой составляет всего1000 часов.

Принцип работы энергосберегающей лампы.

Трубка имеет на концах два электрода, нагревающихся до 900-1000 градусов, вследствие чего в трубке образуется множество электронов, ускоряемых приложенным напряжением, которые сталкиваются с атомами аргона и ртути. В парах ртути возникает низкотемпературная плазма, которая преобразуется в ультрафиолетовое излучение. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором, который преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. К электродам подводится переменное напряжение, поэтому их функция постоянно меняется: они становятся то анодом, то катодом. Генератор подводимого к электродам напряжения работает на частоте в десятки килогерц, поэтому энергосберегающие лампы, по сравнению с обычными люминесцентными лампами, не мерцают.

Отличия ламп накаливания от энергосберегающих ламп.

Обыкновенные лампы накаливания содержат тонкие металлические нити, которые светятся при прохождении электричества по ним. Однако, 90 % электрической энергии передается в виде тепловой энергии, а не световой.

Современные энергосберегающие лампы работают по-другому принципу: они передают 25 % электрической энергии в виде тепловой, и большую долю — 75% электрической энергии — передают как энергию света.

ЭСЛ выпускаются мощностью от 7 до 250 Вт. Их мощность в 5 раз меньше мощности лампочек накаливания, поэтому выбирать целесообразно исходя из пропорции 1 к 5.

Сравнительная таблица мощности ламп накаливания и энергосберегающих ламп.

Мощность

лампы

накаливания , Вт

Аналогичная мощность

энергосберегающей

лампы, Вт

Основные показатели ЭСЛ.

Мощность. измеряется в Ваттах (Вт или W). Чем выше мощность, тем ярче будет светить лампа, но при этом будет больше расход электроэнергии.

Световой поток. Измеряется в люменах (лм или Lm). Он означает, насколько светло будет в помещении, т.е. сколько света лампа "отдаст" наружу. Чем выше эта цифра, тем светлее будет. Имеет "дурную привычку" снижаться со временем эксплуатации.

Световая температура. Измеряется в кельвинах (К). Показатель цветности лампы, т.е. того оттенка который мы видим и чаще всего делим на:

• "как обычная лампа" (примерно 2700-3300 К), еще часто называют теплым цветом. Такую температуру имеет небо на закате;

• дневной (4000-4200 К), называют природным цветом; Это цвет неяркого, рассеянного неба;

• холодный (около 5000 К).

Световая отдача энергосберегающей лампы – это параметр эффективности источника света, который показывает, сколько света вырабатывает та или иная лампа на каждый ватт израсходованной на нее энергии. Световая отдача измеряется в лм/Вт. Максимально возможная отдача равна 683 лм/Вт и теоретически может существовать только у источника, преобразующего энергию в свет без потерь. Световая отдача ламп накаливания составляет всего 10-15 лм/Вт, а люминесцентных ламп уже приближается к 100 лм/Вт.

Уровень освещенности — это параметр, определяющий, насколько освещена та или иная поверхность данным источником освещения. Единица измерения — люкс (лк). Эта величина определяется как отношение светового потока мощностью в 1 лм к освещенной поверхности площадью 1 кв.м. Иными словами, 1 лк = 1лм/кв.м. Приемлемая для человека норма освещенности рабочей поверхности по российским стандартам составляет 200 лк, а по европейским достигает 800 лк.

Индекс цветопередачи — это относительная величина, определяющая, насколько естественно передаются цвета предметов в свете той или иной энергосберегающей лампы. Индекс цветопередачи (Ra) эталонного источника света (т.е. идеально передающего цвет предметов) принят за 100. Чем ниже этот индекс у лампы, тем хуже ее цветопередающие свойства. Комфортный для человеческого зрения диапазон цветопередачи составляет 80-100 Ra.

Маркировка энергосберегающих ламп.

Отечественная маркировка люминесцентных ламп содержит букву — показатель параметра:

• Л — люминесцентная;
• Б — белой цветности;
• ТБ — тепло-белая;
• Д — дневной цветности;
• Ц — с улучшенной цветопередачей;
• Э — с улучшенной экологичностью;

Международная маркировка. Первая цифра в коде цветности — индекс цветопередачи, две остальные характеризуют цветовую температуру в сотнях градусов. Качество люминофора для дома не должно быть ниже восьми. Для дома идеально подходит температура 2700 – 3600 К. Маркировка должна быть 827, 830 или 836

Характеристики энергосберегающих ламп.

Маркировки ламп

Цветность света и

характеристики

цветопередачи

Цветовая

т — ра, К

Тёплый белый (более жёлтый)

Холодный дневной (в синеву)

холодный (в синеву)

для мясных прилавков

для проверки банкнот

и интерьерной подсветки

Тип цоколя ЭСЛ.

Современные ЭСЛ, с легкостью вкручиваются в классический цоколь «Эдисона». Он имеет обозначение Е27. Цифрой определяют диаметр цоколя в миллиметрах.

В небольших светильниках, настольных лампах, бра, чаще используется цоколь Е14 (так называемый миньон) , который отличается от классического меньшим диаметром.

В мощных светильниках, используют цоколь Е40, который имеет больший диаметр.

Энергосберегающие лампы, могут иметь и другие типоразмеры цоколей, например: штырьковые и резьбовые. Наиболее распространённые штырьковые.

• 2D
• G23
• 2G7
• G24Q1
• G24Q2
• G24Q3
• G53

Также есть лампы для установки в резьбовые патроны E14, E27 и E40 со встроенным электронным ПРА. Цокольные гнёзда для таких ламп очень просты для монтажа в обычные светильники, заявленный срок службы таких ламп составляет от 3000 до 15000 часов.

Схема работы энергосберегающей лампы (лампа мощностью 11Вт).

Схема энергосберегающей лампы состоит из цепей питания, которые включают помехозащищающий дроссель L2, предохранитель F1, диодный мост, состоящий из четырёх диодов 1N4007 и фильтрующий конденсатор C4. Схема запуска состоит из элементов D1, C2, R6 и динистора. D2, D3, R1 и R3 выполняют защитные функции. Иногда эти диоды не устанавливают в целях экономии. При включении лампы, R6, C2 и динистор формируют импульс, подающийся на базу транзистора Q2, приводящий к его открытию. После запуска эта часть схемы блокируется диодом D1. После каждого открытия транзистора Q2, конденсатор C2 разряжен. Это предотвращает повторное открытие динистора. Транзисторы возбуждают трансформатор TR1, который состоит из ферритового колечка с тремя обмотками в несколько витков. На нити поступает напряжение через конденсатор C3 с повышающего резонансного контура L1, TR1, C3 и C6. Трубка загорается на резонансной частоте, определяемой конденсатором C3, потому что его ёмкость намного меньше, чем ёмкость C6. В этот момент напряжение на конденсаторе C3 достигает порядка 600В. Во время запуска пиковые значения токов превышают нормальные в 3-5 раз, поэтому если колба лампы повреждена, существует риск повреждения транзисторов. Когда газ в трубке ионизирован, C3 практически шунтируется, благодаря чему частота понижается и генератор управляется только конденсатором C6 и генерирует меньшее напряжение, но, тем не менее, достаточное для поддержания свечения лампы. Когда лампа зажглась, первый транзистор открывается, что приводит к насыщению сердечника TR1. Обратная связь на базу приводит к закрытию транзистора. Затем открывается второй транзистор, возбуждаемый противоположно подключенной обмоткой TR1 и процесс повторяется.

Неисправности энергосберегающих ламп.

Конденсатор C3 часто выходит из строя. Как правило, это бывает в лампах, в которых используются дешёвые компоненты, рассчитанные на низкое напряжение. Когда лампа перестаёт зажигаться, появляется риск выхода из строя транзисторов Q1 и Q2 и вследствие этого — R1, R2, R3 и R5. При запуске лампы генератор часто оказывается перегружен и транзисторы часто не выдерживают перегрева. Если колба лампы выходит из строя, электроника обычно тоже ломается. Если колба уже старая, одна из спиралей может перегореть и лампа перестанет работать. Электроника в таких случаях, как правило, остаётся целой. Иногда колба лампы может быть повреждена из-за деформации, перегрева, разницы температур. Чаще всего лампы перегорают в момент включения.

Ремонт энергосберегающих ламп.

Ремонт обычно заключается в замене пробитого конденсатора C3. Если перегорает предохранитель (иногда он бывает в виде резистора), вероятно неисправными оказываются транзисторы Q1, Q2 и резисторы R1, R2, R3, R5. Вместо перегоревшего предохранителя можно установить резистор на несколько Ом. Неисправностей может быть сразу несколько. Например, при пробое конденсатора, могут перегреться и сгореть транзисторы. Как правило, используются транзисторы MJE13003.

ЭСЛ лампы – характеристика энергосберегательных лампочек с цоколем

Использование ламп накаливания уже давно является неактуальным. На их замену пришло новое изобретение, которое стало очень популярным даже несмотря на более высокую стоимость. Эти лампы называются энергосберегающими или по-простому “экономки”.

Главной особенностью таких элементов является низкое потребление электрической энергии. Именно это свойство и привело к популяризации их во всех странах мира. В некоторых государствах с приходом “экономок” были введены запреты на использование лампочек накаливания.

Но если конструкция обычной лампочки проста и понятна, то энергосберегающие представляют загадку для многих. Данная статья поможет узнать действительно ли так полезны и экономичны энергосберегающие элементы.

Область применения

Когда появились энергосберегающие лампы, то чаще эксплуатировались в офисных помещениях. С течением времени они стали активно заполнять рынки и магазины электротоваров. Это приводило к тому, что стоимость на “экономки” снижалась и повышалась их доступность для всех категорий населения.

Энергосберегающие лампы отличный способ экономии электричества, которое ежегодно дорожает.

Испытав в действии энергосберегающие лампочки, люди убеждаются в их эффективности и стараются переходить только на такой вид освещения.

В основном такие лампы используются в жилых помещениях. Реже используются в погребах, прихожих и коридорах, а также для освещения территории частного дома в темное время суток.

Распространено использование таких ламп и в сфере ЖКХ. На лестничных клетках, где часто перегорают обычные лампы, очень удобны в использовании “экономки”. Срок эксплуатации позволяет использовать их длительное время. Даже если возникнет дефект в устройстве и лампа перегорит раньше указанного срока, то ее всегда можно заменить по гарантии. С каждым годом все больше квартирных секторов переходит на энергосберегающие виды освещения.

Как правильно выбрать

Производители выпускают “экономки” с различными параметрами и качеством изделия.

Во время выбора энергосберегающей лампы уделите внимание ее размеру, иначе она не поместится в люстру или светильник.

Сначала подберем оптимальную форму:

• спиралевидные;
• U-образные;
• полуспиралевидные.

Освещение и режимы работы у всех видов ламп практически одинаковы, различия только в форме их изготовления и стоимости. Спиралевидная стоит дороже по причине сложности конструкции.

“Экономки” различаются по мощности потребления электроэнергии. Диапазон мощностей колеблется от 3-х до 120 Вт. Стоит на это обратить внимание, ведь от мощности зависит яркость ее свечения. Если необходимо осветить большое помещение, то используются лампы больших мощностей.

Производятся лампочки с разными диаметрами цоколей, которые имеют различное применение. Одни предназначены только для настенных ламп, другие для потолочных люстр и прожекторов.

Рекомендуем Вам более подробно ознакомиться с характеристиками прожектора.

Качество напрямую зависит и от фирмы производителя. Не рекомендуется приобретать китайские лампы по низкой стоимости.

Срок эксплуатации также играет важную роль при подборе. Если гарантия на лампу составляет 1 год, то “экономка” имеет невысокие показатели качества. Нормальные фирмы-производители дают гарантию на свою продукцию до трех лет.

Направившись в магазин электротоваров за энергосберегающей лампой, важно запомнить следующее:

1. Форма;
2. Тип цоколя;
3. Мощность;
4. Срок службы;
5. Цветовая передача;
6. Фирма изготовитель.

Рекомендуем Вам также более подробно ознакомиться с таблицей мощности энергосберегающей лампы.

Преимущества

Какие же плюсы имеют “экономки”? К ним относятся следующие важные показатели:

1. Высокие свойства световой отдачи. “Экономки” позволяют излучать световой поток во много раз превышающий обычных ламп. Экономичность и заключается в том, что максимальное потребление электроэнергии превращается в световой поток.
2. Длительный срок службы. Лампочки среднего качества могут гореть непрерывно до 15 000 часов.
3. Разнообразие цветовых потоков. У ламп накаливания возможность регулирования цвета свечения отсутствует. “Экономки” бывают трех видов свечения: теплый, холодный и дневной.
4. Незначительные выделения тепловой энергии. Это свойство говорит о том, что потребляемая энергия идет именно на образование светового потока. Слабое нагревание устройства позволяет использовать ее в торшерах из тканей и пластмассы. Обычные лампочки приводят к нагреванию ткани и могут привести к возгоранию.
5. Мягкое и равномерное распределение световых лучей. Свет распространяется по комнате с одинаковым свечением.
6. Малое потребление электроэнергии при высоких показателях освещения. Экономия может составить до 75%, по сравнению со стандартными лампочками накаливания

Недостатки

Наряду с такими качественными показателями энергосберегающие лампы имеют и свои недостатки. Они заключаются в следующем:

1. Продолжительное время возникновения максимального светового потока при включении лампы. Это время колеблется от 3 секунд и порой до 2 минут. Особенно такое явление часто замечается, когда “экономка” эксплуатируется в холодном помещении.
2. Энергосберегающие лампы выделяют ультрафиолетовые лучи, которые вредны для людей, страдающих заболеваниями кожи. Эксплуатация источника света для таких людей не разрешена на расстоянии ближе 30 см. Чем выше мощность лампы, тем больше ультрафиолета они излучают.
3. Чувствительность к перепадам напряжения. При снижении напряжения сети 220 В на 10% способны самостоятельно выключаться. Не включаются при пониженном напряжении 195 В. Нельзя эксплуатировать лампы в светильниках с регуляторами освещения.
4. Низкая морозостойкость. Включение и эксплуатация энергосберегающей лампы на морозе при минусовой температуре (-15 и ниже) невозможно.
5. Содержание в составе конструкции вредных веществ: ртути и фосфора. Эти вещества не являются опасными во время свечения, но представляют угрозу, если лампа разбивается. После непригодности требуют специальной утилизации.
6. Периодическое появление мерцания. Это не является нормальным явлением и свидетельствует о возможном выходе из строя в ближайшее время.
7. Высокая стоимость. Чтобы перевести весь дом на такой вид освещения, потребуются немалые финансовые затраты.

Не рекомендуется использовать “экономки” в быту свыше 22 Вт, особенно если расстояние между человеком и лампой менее 30 см.

Опасность паров ртути

Ртуть – это химический реагент, являющийся одним из самых опасных для человека. Практически все энергосберегающие лампы имеют в конструкции, а точнее, внутри стеклянной колбы, пары ртути. Их содержание равняется 3-5 мг, что является смертельной дозой для человека. Во время эксплуатации лампы эта ртуть абсолютна безвредна, она не выделяется из нее и никак не влияет на человеческий организм.

Если же лампа разбивается, то опасность отравления человека парами ртути повышается.

Если разбилась энергосберегающая лампа, то стоит немедленно проветрить помещение и утилизировать ее.

Вовремя предпринятые меры не повлекут никаких опасных последствий. Необходимо правильно осуществлять утилизацию. Ведь промышленность выпускает миллионы энергосберегающих ламп в день, а пунктов приема существует очень мало. Люди в связи с этим выбрасывают лампы совместно с бытовыми отходами, что недопустимо и наносит колоссальный ущерб окружающей среде!

Если в населенном пункте нет возможности сдать энергосберегающие лампочки компании-переработчику, то лучше выбрать светодиодные лампы, не содержащие опасных веществ.

Несколько слов о производителях

С момента появления энергосберегающих ламп, количество производителей этого источника света растет с каждым днем. Самыми востребованными (по ценовым показателям) являются изделия, произведенные в КНР. Стоимость качественных элементов на порядок выше китайских, но длительный срок службы и высокие технические параметры окупают расходы.

Среди наиболее популярных и качественных фирм-производителей выделяют следующие:

• OSRAM;
• Philips;
• GE;
• Фотон;
• Maxus.

Эти марки имеют действительно отличные технические показатели. Фирмы производители дают гарантию на свою продукцию до 3-х лет. Базы производства находятся в Германии, Италии и других странах.

Фирмы, выпускающие энергосберегающие лампы среднего качества:

• Космос;
• Навигатор;
• Wolta;
• Nakai.

Производители продукции эконом-класса (уровень качества – удовлетворительный):

• Electrum;
• Volta;
• DeLuxe;
• SunLuxe.

Производители энергосберегающих ламп высокого качества применяют не жидкую ртуть в изготовлении колб, а специальный вид сплава “амальгам”. В этом сплаве ртуть находится в связанном состоянии. Это позволяет ей, при разбитии колбы, не растворяться в воздухе, а оставаться в связанном состоянии.

Основные технические параметры

Энергосберегающие лампы состоят из цоколя, колбы и пускового устройства. Колбы ламп наполняются парами ртути или инертного газа аргона. Белое вещество на стекле колбы является люминофором. Он же используется и в люминесцентных видах ламп.

Принцип работы таких ламп основывается на подаче высокого напряжения в колбу с парами. Напряжение повышается посредством установленного пускового устройства внутри пластиковой оболочки лампы.

Высокое напряжение обуславливает непрерывное движение электронов. Эти электроны сталкиваются с атомами ртути и способствуют появлению ультрафиолетового свечения внутри колбы. Ультрафиолет проходит через люминофор и вызывает свечение, которое воспринимается человеческим зрением.

К основным техническим параметрам “экономок” относятся:

• мощность;
• цветовая температура;
• светоотдача;
• виды цоколей.

Мощность

Это важный показатель при выборе энергосберегающей лампы для освещения комнаты. “Экономки”, при потреблении малой мощности, способны выделять световой поток на 80% выше, чем у ламп-накаливания. Лампу накаливания 60 Вт можно заменить энергосберегающей, с мощностью 10 Вт.

Ниже представлена таблица соотношения мощностей ламп накаливания и “экономок” с количеством люмен, которые они производят.

Сравнение мощностей ламп с испускаемым ими световым потоком

Мощность “экономки”, Вт	Мощность лампы накаливания, Вт	Световой поток, Lm
5	25	220
8	40	420
12	60	720
20	100	1360
30	150	1900
45	225	2600
65	325	3590
85	425	4875
105	525	5985
120	600	7125

Из таблицы видно, насколько можно сэкономить на электроэнергии, если пользоваться энергосберегающими элементами.

Цветовая температура

Как упоминалось выше, энергосберегающие лампы могут выделять три разных вида свечения, зависящего от температуры излучения:

1. Теплое излучение имеет температуру свечения 2700 градусов по Кельвину. Теплый свет подходит для помещений, где нет необходимости зрительного напряжения. Лучше всего подойдет для спальни и кухни.
2. Дневной свет – 4200К. Будет отличным решением для освещения детских комнат и гостиных. Это свечение более близко к естественному свету.
3. Холодный – 6400 градусов по Кельвину. Для офисных помещений, где требуется длительное зрительное напряжение, подойдут лампы с излучением холодного света.

Если глаза устают от света, который излучает устройство. Это свидетельство того, что была неверно выбрана цветовая температура лампы для данного помещения.

Светоотдача

Светоотдача – это способность распространения светового потока, измеряемая в люменах Lm, и напрямую зависящая от мощности лампы. Чем мощнее энергосберегающая лампа, тем быстрее и интенсивнее двигаются электроны внутри колбы, взаимодействуя с атомами. Таблица, характеризующая количество светового потока от мощности, представлена выше.

Практически на всех упаковках указывается мощность и световой поток лампы, который она излучает.

Что такое световой поток? Рекомендуем Вам более подробно ознакомиться с данным понятием.

Виды цоколей

Для того чтобы не было необходимости заменять патроны многих светильников и люстр, “экономки” производятся с типами стандартного цоколя Е27. Цифра 27 обозначает диаметр цоколя в мм.

Существует также и маленький цоколь, маркируемый как Е14, предназначенный для маленьких патронов светильников или торшеров.
Производители не забыли и об прожекторных патронах, в которые необходимо вкручивать лампы с цоколем Е40.

Энергосберегающие лампы охарактеризовали себя с положительной стороны и стали очень популярными. Наряду с отрицательными свойствами, они все-таки имеют больше положительных.

Уже после первого месяца эксплуатации будет заметна экономия потребленной электроэнергии. Остается только синхронизировать утилизацию энергосберегающих ламп с производством, и экономия финансов в семье будет гарантирована.

Видео об устройстве энергосберегающих лампочек

Чтобы окончательно развеять сомнения относительно данного типа элементов, смотрите подробный видеоматериал. В нем подробно рассказывается и показывается принцип работы, а также производится «вскрытие» источников света и их подробный анализ.

С уверенностью можно сказать, что эксплуатация качественных энергосберегающих ламп не несет никакого вреда ни здоровью человека, ни окружающей среде, особенно если была правильно проведена утилизация.

Как устроены энергосберегающие лампы

Успех энергосберегающих ламп на рынке объясняется их уникальным строением, благодаря которому они значительно превосходят по эффективности своих предшественников. Некоторые элементы и электронные узлы отличаются в зависимости от производителя, мощности и назначения, однако, в целом они все имеют аналогичную принципиальную схемотехнику.

Виды энергосберегающих ламп

Виды ламп

Энергосберегающие устройства различают по двум основным признакам – цоколь и температура свечения.

Цоколь – элемент, который необходим для фиксации лампы в светильнике. При этом подключении соединяются электропроводящие контакты самой ЭСЛ и светильника. В зависимости от назначения цоколи делятся на два основных типа резьбовые и штырьковые.

• Резьбовые чаще всего используются в быту, они предназначены для обычных патронов. Такие цоколи маркируются цифрами и буквами: E14, E27 и E40, где числа означают диаметр резьбы. Ими оснащаются ДРЛ или натриевые модели для уличного освещения. Такой цоколь имеют бытовые лампы марок Camelion, Delux, Feron, Luxel, Maxus, Osram, Космос, Навигатор, Uniel и т. д.
• Штырьковые цоколи используются в специфических светильниках. Делятся на двухштырьковые и четырехштырьковые. Разъемы маркируются как 2D, G13, G23, G24, G27, G53. Применяются, чтобы подключить лампы в специализированных и высокомощных светильниках.

Теплота свечения определяет цвет, которым будет светить ЭСЛ. Производители выпускают три основных типа, которые обозначаются в градусах Кельвина:

• Теплый белый свет (2700 К) – желтый цвет, который очень похож на свечение нити вольфрама.
• Естественный белый свет (4200 К) – цвет окружающей среды при солнечном освещении, самый нейтральный и благоприятный для глаза человека.
• Холодный белый свет (6400 К) – цвет имеет уклон в синий спектр, отчего свечение принимает голубоватый оттенок. Обычно используется на предприятиях, устанавливается в лампочках на 65 и более Вт.

Некоторые производители подразделяют цвета на семь категорий, где маркировка выполняется кириллическими буквами, где Л – люминесцентная лампа (для отличия от С – светодиодной):

• ЛБ – обычный белый цвет;
• ЛТБ – белый теплый цвет;
• ЛКБ – природный белый цвет;
• ЛЕЦ – естественный свет, улучшенная передача цветов;
• ЛД – дневной свет;
• ЛДЦ – дневной свет, улучшенная передача цветов;
• ЛХБ – холодный белый свет.

Дополнительно существует разделение по форме выпуска самих ламп: трубчатые (Т 4, Т5, Т8, Т10 и Т12, где цифры означают диаметр 1.27, 1.59, 2.54, 3.17 и 3.80 см соответственно), спиральные, прямые (pl-u11w). Трубчатые варианты предназначены для установки в специальные светильники, т. к. не имеют некоторых защитных элементов в схеме.

Принципы работы и устройства

Устройство ЭСЛ

Люминесцентные лампы представляют собой стеклянную полую колбу, которая наполнена ртутными парами. В момент включения в них создается электрический дуговой разряд между двумя электродами, устроенный пусковым конденсатором. Он приводит к возникновению ультрафиолетового излучения, невидимого для человеческого глаза. Для его преобразования в видимый свет на стенки колбы наносится люминофор (чаще всего используют соединения галофосфат кальция или ортофосфат кальция-цинка). При прохождении ультрафиолета через люминофор образуется яркий свет. Его светоотдача значительно превосходит свечение вольфрама в лампах накаливания при аналогичном энергопотреблении. Цвет зависит от состава люминофора.

В отличие от обычной лампы, энергосберегающие люминесцентные модели нельзя подсоединить напрямую к источнику тока 220 В. В выключенном состоянии пары ртути внутри колбы имеют очень большое сопротивление, поэтому для образования разряда необходимо подать импульс высокого напряжения. Кроме того, в момент запуска, сразу после возникновения разряда, лампа имеет большое отрицательное сопротивление, которое без защитных элементов в схеме может привести к короткому замыканию. Для трубчатых вариантов используется электромагнитный балласт, который устанавливается в сам светильник.

Составляющие схемы

Энергосберегающие лампы, создающие внутри помещения атмосферу дневного света, работают благодаря следующему строению. Помимо цоколя и колбы присутствует корпус, под которым скрывается электронная схема энергосберегающей лампы, она называется ЭПРА – электронный пускорегулирующий аппарат. На сегодняшний день он является наиболее надежным элементом для люминесцентных ламп, от его качества напрямую зависит ее долговечность. Подробная анатомия с описанием функций каждого элемента такова:

• пусковой конденсатор – обеспечивает непосредственный старт лампы;
• фильтры – поглощают радио- и прочие помехи, проникающие в схему вместе с электрическим током (предназначены для снижения мерцания и прочих сбоев в постоянной работе);
• емкостный фильтр – отдельный фильтр, которые нейтрализует и сглаживает остаточные пульсации от выпрямления переменного тока (предназначен для устранения мерцания и обеспечения подачи в схему более стабильного тока, что значительно продлевает эксплуатационный срок лампы);
• токоограничивающий дроссель – защищает электронную схему от чрезмерного тока, поддерживая его силу на постоянном уровне;
• биполярные транзисторы;
• плавковый предохранитель – предотвращает выход из строя и воспламенение электронной схемы при резком повышении напряжения в сети 220 В.

Обратите внимание! Устройство энергосберегающих ламп аналогично, что на 15 Вт, что на 100 – 105 Вт и более. Промышленный 150-ваттный светильник имеет устойчивые к перепаду напряжения элементы, там может стоять более энергоэффективный пусковой механизм, компенсирующий большую мощность ЭСЛ.

Отличия люминесцентных ЭСЛ от ламп накаливания

• У люминесцентных свечение люминофора значительно превосходит накал спирали вольфрама, поэтому при аналогичной мощности экономки будут светить гораздо ярче.
• Почему лампы накаливания так греются? Их КПД очень малое, более 90% электроэнергии уходят на разогрев и поддержание накала вольфрамовой нити.
• За счет возможности регулирования состава люминофора выбирают цвет свечения наиболее комфортный для человеческого глаза.
• Из-за используемых веществ люминесцентные модели превосходят по сроку службы лампы накаливания почти в 20 раз.
• Минимальная теплоотдача в экономках позволяет устанавливать их в компактные настольные светильники, декоративную подсветку и торшеры, для таких целей подойдут лампочки на 11 Вт, а также мощные на 20, 24 и 25 Вт. Их подключают даже от зарядного устройства или аккумулятора.
• Максимальная яркость в лампах накаливания и светодиодных вариантах достигается сразу, а в экономках разогрев паров ртути может занять от 1 до 3 минут.
• На морозе интенсивность свечения люминофора снижается почти в 2 раза.
• Люминесцентные лампы не приспособлены к работе в помещениях, где часто пользуются выключателем, это грозит выходом из строя пускового конденсатора, и лампа может сгореть.
• ЭСЛ не работают в схеме с диммерами, при падении напряжения они выключаются.

Ремонт энергосберегающих ламп своими руками

Если ЭСЛ перестала включаться, есть смысл попробовать самостоятельно восстановить ее работоспособность. Для этого необходимо выполнить разбор, аккуратно сняв цоколь и вытащив электронную схему из корпуса, затем нужно осмотреть ее на исправность. Разборка и ремонт выполняется путем замен вышедших из строя деталей.

• Предохранитель. Является наиболее частой причиной поломки лампы. Его выгорание обычно определяется визуально. Проблема решается выпаиванием старого и установкой нового, аналогичной емкости.
• Нити накала колбы. Для их проверки необходимо выпаять по одному выводу с каждого конца. Сопротивление каждой нити должно быть одинаковым. При обнаружении сгоревшей нити на параллельную спираль припаивается резистор с аналогичным сопротивлением, как у поврежденного участка.
• С помощью мультимера или иного прибора необходимо проверить транзисторы, конденсаторы, диоды, триаки и стабилитроны. Они повреждаются во время сильной перегрузки или короткого замыкания. При обнаружении такого элемента – разобрать и перепаять на аналогичный, перед этим проверить заменяемую деталь.
• При повреждении самой колбы необходимо правильно осуществить утилизацию – в обычных условиях ее восстановить невозможно.

Видео процесса

Ниже представлено видео, в котором описан внутренний ремонт лампочки своими руками.