Неоновый свет: где используются, как работает такая лампа

Что такое неоновые лампы и как они работают

Еще 20-30 лет назад неоновые трубки были весьма популярны. Они использовались в рекламе и подсветке, из них изготавливали яркие и броские вывески. Позже светодиоды и ленты из них начали успешно вытеснять неон, но, как говорится, мода возвращается. Сегодня такие лампы снова набирают популярность. В этой статье ты узнаешь, как работает неоновая лампа и где она применяется, а при желании сможешь самостоятельно организовать неоновую подсветку в своем доме.

Как устроена и работает неоновая лампа

Прибор состоит из стеклянной трубки, заполненной неоном под низким давлением, в концы которой запаяны электроды. Вот и вся лампа.

Конструкция неоновой лампы-трубки

На рисунке показана ровная трубка из стекла, на самом деле приборы выпускаются любой конфигурации и длины. Это могут быть фрагменты букв, буквы, надписи, рисунки, элементы рисунков и пр. Никаких ограничений по форме и длине: все будет зависеть от производителя и желания заказчика.

Неоновые лампы, помимо различной длины и конфигурации, могут иметь и разный диаметр. Стандартные значения: 8, 10, 12, 15 и 20 мм.

Принцип работы

Неоновая трубка, по сути, является газоразрядным прибором, но принцип его работы существенно отличается от принципа работы газоразрядных приборов других типов.

Приложенное к электродам напряжение выбирается такой величины, чтобы суметь сорвать с молекулы неона электрон, находящийся на внешней орбите. Остатки молекулы получают положительный заряд и начинают двигаться к отрицательному электроду, а электроны с отрицательным зарядом – к положительному. В трубке возникает электрический ток.

Соударяясь между собой, молекулы и “полумолекулы” неона постоянно обмениваются энергией, и если электрон получает энергию, он поднимается на более высокую орбиту. Если теряет, то опускается на более низкую. В первом случае выделяется тепло, во втором энергия выделяется в виде фотона – частицы света.

Параллельно этому неполные молекулы могут захватывать и свободные электроны, сорванные ранее напряжением. В этом случае электрон, сидящий на внешней орбите, теряет часть энергии и спускается на более низкую с выделением фотона. В результате трубка (она может быть прозрачной или матовой) начинает равномерно мягко светиться спектром неона – красно-оранжевым цветом.

Именно потому, что в лампах подобного типа видимый свет излучает сам газ, а не, к примеру, люминофор, они и получили название газосветных.

Во время работы лампа нагревается до температуры не выше 40 градусов и потребляет очень малый ток. Если неоновая лампа питается переменным напряжением, она равномерно светится по всей длине. Если постоянным, то светится область только возле одного электрода. Поскольку неоновые лампы имеют малую инерционность их можно диммировать при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Получение разных цветов свечения

Если трубку заполнить не неоном, а другим благородным (инертным) газом, то можно получить и другой цвет свечения. Основные газы, которыми заполняют современные газосветные лампы, и их цвет свечения я свел в небольшую табличку.

Цвет свечения некоторых инертных газов

Цветов, казалось бы, немного, но, смешивая несколько газов и добавляя в трубку в небольших количествах имеющую голубовато-зеленый спектр ртуть, цветов можно получить гораздо больше, хотя их количество все же сильно ограничено.

Трубки различного цвета свечения

Применение в интерьере и на улице

Благодаря своей универсальности неоновые лампы нашли применение в самых различных сферах нашей жизни. Чаще всего, конечно, их можно увидеть на улице.

Естественно, не забыли про неон и рекламщики.

Неоновые рекламные стенды

Неоновыми лампами украшают улицы и подсвечивают фасады зданий.

Подсветка фасадов зданий и украшение улиц неоновыми лампами

Не менее популярна сегодня неоновая подсветка и в квартире. Благодаря своеобразному мягкому и легко диммируемому свечению газосветные источники света открывают дизайнерам широкое поле деятельности.

Подсветка интерьера при помощи неоновых ламп

Кроме подсветки, неон может служить и оригинальным украшением дома.

Украшение интерьера неоном

Немалый интерес представляют комнатные декоративные светильники на неоновых лампах. Излучая мягкий ненавязчивый свет и имея оригинальные формы, они могут использоваться не только как украшение и создавать праздничную атмосферу, но и обеспечивать мягкую фоновую подсветку. На сегодня ассортимент неоновых светильников настолько широк, что выбрать подходящий не составляет труда.

Благодаря богатому ассортименту подобрать неоновый светильник на свой вкус не составит труда

Конечно, это далеко не вся область применения газосветных приборов, но и этого достаточно, чтобы показать, что неоновые лампы могут многое.

Достоинства и недостатки

Как и любые источники света, неоновые лампы имеют свои достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести следующие:

  1. Исключительно малая потребляемая мощность (в среднем 8-10 Вт/м).
  2. Низкая рабочая температура (не более 40 градусов по Цельсию).
  3. Мягкое равномерное свечение, приятное для глаза.
  4. Легко диммируется.
  5. Относительно богатый выбор цветов.
  6. Большой (до 15 лет) срок эксплуатации.
  7. Может иметь любую конфигурацию и длину (определяется производителем и заказчиком).

Что касается недостатков, то они следующие:

  1. Низкая ударопрочность (стекло).
  2. Малая светоотдача (до 60 лм/Вт, зависит от цвета и газонаполнения).
  3. Высокое напряжение питания, требующее принятия специальных мер при монтаже.
  4. Необходимость в дополнительном оборудовании (высоковольтный трансформатор).
  5. Содержат ртуть, требуют утилизации (кроме безртутных вариантов, которых немного).
  6. Относительно высокая стоимость, особенно на заказ.

к содержанию ↑

Схемы подключения и питания

Как неоновая лампа подключается к сети и можно ли это сделать самостоятельно? Попробуем это выяснить.

Для того чтобы заставить неон светиться, требуется много энергии, а потому неоновая лампа питается довольно высоким (киловольты) напряжением. В связи с этим просто так в розетку неоновую лампу не включишь. Для создания необходимого напряжения служат высоковольтные повышающие трансформаторы: электромагнитные или электронные.

Электронный трансформатор для неоновой лампы

Выше я сказал, что для питания газосветных приборов необходимы киловольты. Но сколько конкретно? Все будет зависеть от диаметра и длины лампы или группы однотипных ламп, которые можно включить последовательно. Если ты решил самостоятельно организовать подсветку неоновыми лампами (именно неоновыми), то в выборе трансформатора тебе поможет следующая табличка (длина лампы указана в метрах):

Читайте также:  Галогенная лампа (накаливания): срок службы, принцип работы, типы

Зависимость питающего напряжения неоновой лампы от ее длины и диаметра:

Если же у тебя лампы не чисто неоновые, а наполнены стандартной газовой смесью К-4 (неон + аргон), то пользуйся вот этой табличкой (длина лампы указана в метрах):

Зависимость питающего напряжения неоновой лампы со смесью К-4 от ее длины и диаметра:

С трансформатором разобрались. Теперь о проводах. Поскольку питание газосветных приборов высоковольтное, то и провода, их питающие, должны быть высоковольтными, выдерживающими по изоляции минимум полтора рабочих напряжения.

Монтируя неоновую конструкцию, придерживаемся следующих основных правил:

  • провод и неоновые лапы не должны касаться металлических конструкций. Для этого при необходимости используются держатели из поликарбоната;
  • провода от разных трансформаторов должны располагаться друг от друга на расстоянии не менее 20 см;
  • длина проводов должна быть по возможности минимальной;
  • при прохождении провода сквозь отверстия в металлических конструкциях его нужно поместить в отрезок ПВХ трубки;
  • все металлические части несущей конструкции и трансформатор должны быть заземлены.

Осталось рассмотреть схемы подключения неоновых ламп к трансформатору. Всего их две – стандартная и с нулевой точкой:

Стандартная схема подключения Схема подключения с нулевой точкой

Вторая схема имеет некоторое преимущество перед первой. Во-первых, она позволит существенно сократить длину проводов, во-вторых, если выйдет из строя одна из ламп, то погаснет лишь одна секция.

Чем холодный неон отличается от обычного

Нередко можно услышать такое понятие, как «холодный неон». Что это за неон такой и чем отличается от обычного? Прежде всего сразу оговорюсь, холодный неон – вовсе не неон. А называется он неоном потому, что свечение его практически не отличается от неонового. Оно такое же мягкое и равномерное.

Конструктивно источник холодного неона представляет собой токопроводящий провод, покрытый слоем специального люминофора, способного светиться в магнитном поле. Поверх люминофора спиралью с большим шагом наматываются два тонких дополнительных провода. Вся конструкция помещается в двойную прозрачную оболочку из ПВХ. Процесс пайки коннектора к холодному неону вы видите ниже.

Конструкция лампы холодного неона

Токонесущий провод и два дополнительных соединяются со специальной схемой – инвертором, а сам инвертор подключается к источнику питания – 220, 12, 3.5 В и др. (зависит от исполнения инвертора).

12-вольтовый инвертор для холодного неона

При подаче на инвертор напряжения между проводами создается магнитное поле, которое заставляет светиться люминофор мягким светом, очень напоминающим неоновое сечение. Как и неоновая лампа, лампа холодного неона может светиться разными цветами – все зависит от состава люминофора.

Разные цвета холодного неона

Благодаря тому, что лампа холодного неона очень хорошо гнется в любом направлении, холодный неон нередко называют гибким неоном.

Чем отличается гибкий неон от обычной неоновой лампы? Основных отличий четыре:

  1. Трубка холодного неона отлично гнется, и ты можешь самостоятельно придать ей любую желаемую форму. Форма же неоновой лампы задается производителем раз и навсегда.
  2. Высокая ударопрочность. Трубка холодного неона не боится ударов, в то время как стеклянную неоновую лампу легко разбить.
  3. Низкое энергопотребление. Гибкий неон потребляет в среднем в два раза меньше энергии (4-6 Вт/м), но и создаваемый ею световой поток несколько ниже.
  4. Отсутствие нагрева. Холодный неон называется холодным, потому что абсолютно не нагревается.

Вариант использования холодного неона к содержанию ↑

Светодиодная лента – альтернатива неону или нет

Я думаю, прочитав эту статью, ты и сам ответишь на вопрос в заголовке. Начать хотя бы с того, что резкое контрастное светодиодное освещение не идет ни в какое сравнение с мягким ровным светом, который создает неоновая подсветка. Особенно это заметно, если источник света открытый. Взглянем на «рисунки», сделанные неоновыми лампами и представим, как бы это выглядело в светодиодном исполнении. Лично я не могу провести даже приблизительной аналогии.

Далее, практически любая светодиодная лента (кроме разве что филаментных полупроводниковых трубок) светит точками – в ней четко просматривается каждый светодиод. Неоновая же лампа равномерно светится по всей длине.

На светодиодной ленте (слева) отчетливо видны отдельные точки светодиодов

Форма. У неоновой лампы она может быть любой, и в большинстве случаев ее невозможно повторить светодиодной лентой, изгибающейся только в одном измерении.

Создать такое из светодиодной ленты практически невозможно

Единственный, пожалуй, вариант, когда лентой можно заменить неоновую лампу – подсветка отраженным светом, когда самого источника не видно. Но и в этом случае резкие свет и цвет светодиодов не идут ни в какое сравнение с мягким светом неоновой лампы.

Вот мы и познакомились с этими оригинальными источниками света – неоновыми лампами, узнали, чем холодный неон отличается от настоящего. Теперь ты легко отличишь неоновую подсветку от любой другой, а при желании сможешь самостоятельно подключить неоновую лампу к сети.

Неоновые лампы и области их применения

Излучающие оранжево-красный свет неоновые лампы используются в индикаторных приборах, применяются в качестве предохранительных элементов в системах сигнализации. Большое количество изделий различной конфигурации встречается в рекламной индустрии. Высокая надежность и стабильная работа позволяют создавать конструкции, не требующие обслуживания на протяжении нескольких лет.

Что из себя представляет неоновая лампа?

Изделие состоит из следующих частей:

  • стеклянной герметичной колбы, из которой откачан атмосферный воздух и введен химически чистый неон под низким давлением;
  • торцевых электродов, предназначенных для подачи питания и крепления лампы.

Колба может иметь любую конфигурацию и сечение, ограничения по длине отсутствуют. Встречаются лампы, имитирующие буквы кириллического или латинского алфавита, эмблемы производителей различного оборудования или названия.

Стандартные цилиндрические источники света имеют круглое сечение, диаметр выбирается производителем из ряда размеров 8, 10, 12, 15 или 20 мм. За счет использования уменьшенной силы тока ресурс доходит до 80 тыс. часов (ограничен только поглощением части газа стеклянной колбой с последующим потемнением поверхности).

Следует учесть, что цветовой спектр неоновой лампы можно отрегулировать плотностью и частотой тока или составом газовой смеси (в неон вводят аргон, криптон или иные вещества).

Например, снижение плотности тока позволяет получить равномерный оранжевый цвет, при росте параметра спектр приближается к красному. Для получения синих оттенков необходимо скорректировать частоту тока в цепи питания до нескольких МГц.

Читайте также:  Раздел про люминесцентные лампочки (дневного света)

Принцип работы неоновой лампы

Для начала работы необходимо подать на электроды постоянное или переменное напряжение, способное сместить с внешней орбиты молекулы газа электрон. Лишенная электрона частица приобретает положительный заряд (превращается в катион), что вызывает ее движение к электроду с отрицательным зарядом (катоду). Одновременно поток свободных электронов начинает смещаться к аноду (имеет положительный заряд). За счет движения частиц с разными зарядами через трубку протекает электрический ток.

Поскольку перемещение катионов и электронов носит хаотичный характер, то частицы постоянно сталкиваются между собой. При соударениях происходит обмен энергией, которая позволяет перевести электрон на повышенную орбиталь с выделением тепловой энергии. При падении части энергии электрон смещается на пониженную орбиталь. Выделяемые при переходе вниз фотоны вызывают свечение лампы в оранжево-красном диапазоне. При подаче постоянного напряжения излучение сконцентрировано около катода, при переменном токе лампа светится равномерно по всей длине колбы.

Для возбуждения лампы требуется импульс тока напряжением до 100 В, но при газовом разряде возникает опасность розжига дуги. Для предотвращения используют резистор (расположен в цоколе), ограничивающий силу тока в лампе на уровне до 1 мА, что исключает образование дуги. Многие производители дополнительно снижают силу тока в 5-10 раз, обеспечивая повышение ресурса. При отказе от резистора сила тока ограничена только внутренним сопротивлением источника питания и проводки, что приводит к короткому замыканию и разрыву колбы источника света.

Виды неона

Помимо классических газосветных ламп, существуют источники света, называемые неоновыми. Но в конструкции изделий отсутствует герметичная стеклянная колба с инертным газом. Источниками света являются светодиоды или слой люминофора, излучающий фотоны под воздействием магнитного поля. Излучаемый поток близок по характеристикам свету от газосветных ламп, из-за схожести оттенков ленты называют неоновыми.

Гибкий

Гибкий неон представляет собой эластичную трубку из поливинилхлорида с установленными внутри светодиодами, соединенными в последовательную цепь. Оболочка может иметь матовую или прозрачную поверхность, существуют монохромные или многоцветные ленты.

Конструкция отличается от классических газосветных ламп принципом действия. За счет защитной оболочки имеет повышенную механическую прочность и способна работать при температуре окружающей среды в диапазоне -45°. +50°С и выдерживает воздействие атмосферных осадков.

Применение светодиодов позволило повысить яркость свечения, подключение внешних блоков управления обеспечивает изменение интенсивности и цвета свечения в соответствии с заложенной программой.

Гибкий корпус допускает изгибы под разными углами и упрощает процесс монтажа. Собственник может снять подсветку на время ремонта помещений или фасада здания, а затем смонтировать обратно.

Холодный

Неон холодного типа состоит из центральной медной жилы, внешняя поверхность покрыта слоем люминофора. Поверх нанесен слой диэлектрика с проводами питания, вся конструкция расположена внутри эластичной поливинилхлоридной трубки.

При подаче питания на центральную жилу и обмотку формируется магнитное поле, вызывающее равномерное свечение люминофора. Излучаемый свет напоминает работу ламп газоразрядного или газосветного типов, введение в покрытие различных компонентов позволяет изменять оттенок излучения.

Холодный неон (или электролюминесцентный кабель) отличается устойчивостью к внешним воздействиям, а герметичная оболочка предотвращает короткие замыкания от дождевой влаги или конденсата. Недостатком оборудования является сложная система питания. Для возбуждения люминофора необходимо подать переменный ток напряжением от 90 до 170 В (частота регулируется блоком управления в пределах от 500 Гц до 5,5 кГц).

Достоинства и недостатки

Преимущества газосветных ламп с колбами, заполненными неоном:

  • поток света при обтекании преград не формирует резкой и контрастной тени;
  • небольшая инерционность позволяет корректировать яркость излечения широтно-импульсными модуляторами;
  • введение в неон других инертных газов позволяет изменить цвет светового потока;
  • возможна регулировка яркости и оттенка света при помощи внешнего блока управления;
  • продолжительный срок эксплуатации (в среднем 20 лет);
  • допускается работа при перепадах внешних температур;
  • пожарная безопасность (поверхность колбы не прогревается более чем до +80°С);
  • широкий спектр конфигураций колбы;
  • допускается использование неоновых ламп для украшения интерьеров;
  • для установки не требуются сложные светильники, что позволяет применять изделия в труднодоступных местах;
  • отсутствие негативного воздействия света от неоновой лампы на органы зрения;
  • бесшумность розжига и работы.
  • меньшая световая отдача (по сравнению с лампами накаливания или светодиодами);
  • при разрушении колбы в атмосферу выделяется газ, который может оказаться опасным (например, вызвать удушье или аллергические реакции);
  • изношенные лампы необходимо утилизировать, выбрасывать изделия на свалку как бытовой мусор недопустимо;
  • при разрыве колбы лампы могут пострадать изготовленные из тонкого стекла корпуса соседних изделий;
  • поломка резистора или нарушение условий эксплуатации вызывает дуговой разряд с выходом из строя ламп или системы питания;
  • пониженная световая отдача не позволяет использовать изделия для основной подсветки помещений;
  • видимое глазом мерцание света при питании током с пониженной частотой (периодичность пульсаций ниже, чем частота в системе питания).

Сферы применения неоновых ламп

Базовые сферы применения газосветных неоновых ламп:

  1. В рекламной индустрии и для фоновой подсветки стен домов и интерьера помещений.
  2. В индикаторных отвертках и приборах, фиксирующих напряжение в бытовой сети. Тестовое оборудование отличается простотой конструкции и низкой ценой. За счет установки резистора сопротивлением до 1 МОм сила тока в цепи составляет несколько миллиампер, что исключает травмирование человека.
  3. Для декоративной подсветки помещений лампы оборудованы стандартными цоколями Эдисона формата Е14 или Е27. В конструкции предусмотрен балластный резистор, допускающий коммутацию к бытовой сети напрямую.
  4. Для подсветки высоковольтных линий электропередач используются специальные лампы Бализор. При прохождении тока наводится магнитное поле, вызывающее свечение газовой атмосферы в колбе, которая закреплена на кабеле.
  5. В оборудовании, определяющем частоту вращения (стробоскопические датчики).
Читайте также:  Соляная лампа для дома: как выбрать, рейтинг лучших

Неон во всевозможных стилях интерьера

Классические неоновые лампы устанавливаются на стены и предметы интерьера, обеспечивая подсветку или выделение различных зон в комнатах. Изделия могут применяться в домашних или профессиональных фотостудиях, обеспечивая разноцветное освещение снимаемых объектов. Гибкие ленты отличаются простотой монтажа и могут устанавливаться в нишах и на кромке мебели. Разноцветный световой поток позволяет придать предметам интерьера необычные цветовые оттенки (например, мягкой мебели или столам).

При оформлении помещений лампы неонового типа хаотично крепят на поверхности стены, формируя разноцветный орнамент. Некоторые владельцы обрамляют эластичной лентой кромки ступеней или пороги, что позволяет видеть препятствия без активации основного освещения в квартире. Допускается установка подсветки снаружи дома (например, в оконных проемах или по кромке скатов крыши). Фоновая разноцветная подсветка придает постройке праздничный вид, а блок управления позволяет автоматически менять яркость.

Применение неоновых ламп для подсветки, принцип работы

Благодаря развитию современных технологий наша жизнь с каждым годом становится все интереснее и ярче. Причем «ярче» в буквальном смысле. Так, в плане подсветки своего жилища сегодня можно использовать самые разнообразные осветительные приборы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
В сегодняшней статье речь пойдет о том, что такое лампа тлеющего разряда или как их называют в повседневной жизни – неоновые лампы.

Эти представители светильников на сегодняшний день дают самый яркий световой поток, что открывает перед ними обширные области применения. Но чтобы правильно их использовать, необходимо хорошо разбираться в изделии.

Что это такое?

Неоновые лампы являются яркими современными представителями осветительных приборов на рынке, которые отличаются надежностью и долговечностью. Благодаря этому они применяются в самых разнообразных областях, начиная от освещения зданий и заканчивая внутренней подсветкой комнат квартиры.
Неоновая лампа имеет вид стеклянной трубки, которая заполняется незначительным количеством газа. В неоновые лампы газ загоняется под низким давлением.

Обратите внимание! Здесь используется далеко не любой газ. В качестве инертного газа неоновая лампа содержит неон. Отсюда собственно и пошло ее название. Но в неоновые лампы могут запускать и другие инертные газы.

Характерной чертой, которую имеют все такие лампочки, является то, что у них любой атом обладает полностью заполненной электронной оболочкой. В результате этого неоновые атомы никогда не взаимодействуют с другими атомами с целью захвата новых электронов. При этом для того чтобы оторвать от них хотя бы одни электрон потребуется много энергии.
Стеклянная труба, являющаяся основой для такой лампочки, на каждом своем конце имеет электрод.
Неоновая лампа может работать от источника переменного или постоянного тока. Но если неоновые источники света подключены к постоянному току, неоновый свет будет наблюдаться только вокруг электродов. Из-за этого чаще всего неоновая лампа подключается к источнику переменного тока.

Обратите внимание! Такие лампочки часто подключают к большому напряжению (примерно в 15000 вольт). Такого напряжения достаточно для отрыва электрона от внешней орбиты атома. При низких напряжениях эффекта никакого не будет.

На особенностях инертных газов основан весь принцип работы ламп.
Неоновые лампы работают следующим образом:

  • при пропускании через атомы газа электричества они лишаются электронов и приобретают положительный заряд;
  • далее такие атомы начинают притягиваться к электроду, который заряжен отрицательно;
  • освобожденные электроды в свою очередь притягиваются к положительно заряженному электроду.

Обратите внимание! Все частицы газа, обладающие зарядом, называются плазмой. С их помощью происходит замыкание электрической цепи.

В результате этого процесса образуется неоновый свет очень яркого спектра. Поэтому подсветка, организованная с помощью таких лампочек, применяется для подсветки зданий и квартир. Часто неоновая лампа заменяет светодиодную ленту в качестве источника света. Такая подсветка будет ничем не хуже, чем светодиодная, а вот неоновый свет иногда смотрится даже эффектнее. При этом, что светодиодная лента, что неоновая лампа легко монтируются своими руками.

Как образуется свет

Неоновый свет, который так нравится своим внешним видом, образуется в результате специальных направленных процессов, происходящих внутри лампы. Атомы, которые находятся внутри трубки, пребывают в постоянном движении, из-за чего они сталкиваются друг с другом. В результате такого столкновения они передают друг другу энергию с выделением тепла, т.е. происходит их возбуждение, повышая тем самым энергетический уровень. При испускании тепла электрод может опускаться на более низкий порог. Лишняя энергия испускается в пространство трубки в виде фотона (частица света). В результате чего и образуется неоновый свет.
Стоит отметить, что неоновая лампа может светиться различными цветами.

Варианты цвета ламп

Неоновый свет зависит от того, насколько переданная энергия возбуждения будет отличаться от первоначальной. Этот параметр, как и энергетический уровень электрона, обладает определенным интервалом. В результате получается, что каждый возбудившейся электрон имеет свою, присущую только ему, длину волны света. Это означает, что неновый свет дает уникальной свечение. Если светильники заполнены неоном, то они будут давать красновато-оранжевый неоновый свет.
Но такая подсветка (хоть квартиры, хоть целых зданий) на сегодняшний день представлена невообразимым разнообразием цветов. Чтобы получить другой неоновый свет, существует два метода:

  • неоновая лампа должна содержать другой газ. Чтобы подсветка имела другой неоновой свет, используются даже газовые смеси. Такая подсветка может применяться как внутри дома (аналог — светодиодная лента), так и для зданий снаружи;

Обратите внимание! Каждый газ имеет свое свечение. К примеру, гелий светится розовым, аргон – синим, криптон – зеленым. При их смешивании в различных пропорциях получаются промежуточные цвета и разный неоновый свет.

  • второй способ предполагает нанесение на стекло трубки лампы люминофоров (различных химических веществ). Такая неоновая лампа будет давать различный цвет из-за воздействия энергии плазмы на люминофоры.

Несмотря на то, что прямые конкуренты — люминесцентные светильники сегодня довольно популярны, неоновые модели продолжает удерживать свои позиции на рынке источников света.

Читайте также:  Как поменять (выкрутить) лампочку в точечном светильнике

Гибкий вариант

Следует знать, что неоновые приборы представлены не только лампочками, но и лентами (гибкий неон). Эта лента представляет собой светодиодную гирлянду, которая запаяна в трубку из ПВХ.

Такие изделия бывают разноцветными или монотонными. Ленты изготавливают из прозрачной или матовой высококачественной ПВХ-трубки. Одноцветные модели делаются из матовых трубок.
Лента, по сравнению с лампочками, имеет гораздо больше преимуществ:

  • отсутствует риск нанести механические повреждения. Стеклянные лампы довольно часто бьются, что делает их довольно опасными, особенно если подсветка планируется в детской. А вот лента лишена такого негатива;
  • гидроизолированность;
  • наличие возможности использования RGB-технологии.
  • лента гибкая, что позволяет устанавливать ее в любых местах дома или снаружи зданий. В результате подсветка становится более мобильной и универсальной;
  • лента стоит меньше, по сравнению со светодиодными аналогами. Светодиодная лента не всегда является более выгодным приобретением.

Светодиодная неоновая лента сегодня пользуется особой популярностью, постепенно вытесняя из обихода некоторые другие источники света. Имея обширный световой диапазон, лента широко используется в самых разнообразных областях. Такая светодиодная подсветка будет отлично смотреться в любом месте (как снаружи, так и внутри зданий).

Сфера применения

Лампы и шнуры, которые в своем составе содержат инертные газы, сегодня применяются повсеместно. Их используют для:

  • декоративного украшения комнат;
  • создания скрытой подсветки;
  • оформления наружного освещения зданий, архитектурных сооружений, памятников и т.д.;

Наружная подсветка зданий

  • освещения наружной рекламы;
  • подсветки взлетной полосы на аэропортах;
  • оформления неповторимых интерьеров в жилых помещениях, на торговых площадках и т.д.

Достаточно обширная сфера применения подобного рода продукции объясняется целым рядом достоинств, среди которых выделяются качество и красота светового потока. С ними может поспорить только светодиодная лента.
Установив светильники с неоном у себя дома, вы получите отличное средство, которое поможет вам создать праздничную или романтическую атмосферу в любом помещении. Причем использовать ленту, благодаря ее качествам, можно и на улице. С ней ваш пикник в вечернее время станет незабываемым!

Неоновые индикаторные лампы с резистором (220В), делаем стенд для поделок (колхозинг, платы и тп)

Конструкция и принцип работы

Стандартная неоновая лампа представляет собой стеклянную трубу, закрытую с концов металлическими заглушками с электродами. Внутри нее находится невзаимодействующий в обычных условиях с веществом светильника газ – неон. Механизм, обеспечивающий образование света в таком приборе, подразумевает быстрое, беспрепятственное и полномасштабное включение всего газообразного вещества в реакцию ионизации. Поэтому он находится в колбе в разряженном состоянии – под низким давлением.

Благодаря этому, как только электрический ток поступает на противолежащие по концам трубки электроды, происходит реакция ионизации ближайших атомов неона, сопровождающаяся потерей электронов. Происходит цепная реакция и весь объем газообразного вещества подвергается такому действию за считанные миллисекунды.

Электрическая цепь замыкается (так как вещество переходит в состояние плазмы) и частицы газа становятся химически активным, разгоняясь до огромной скорости и приобретая большую кинетическую энергию, сталкиваются с поверхностью стекла и вступают во взаимодействие с люминофором (излучение может происходить и без него при особом составе газа), нанесенным на него тонким слоем. В результате возникает яркое неоновое свечение.

Обратите внимание! Для реакции ионизации неона требуется напряжение в 15 тыс. вольт. Поэтому лампу нужно подключать только через специальный повышающий трансформатор. Кроме того, для ее стабильной работы требуется резистор-токоограничитель (как правило, он внедряется уже в цоколь), без которого может произойти замыкание и взрыв колбы.

Как работает неоновая лампа

В классической газоразрядной неонке используется способность неона выделять фотоны света при обмене молекул газа энергией в разряженной среде под действием электричества. При подключении переменного тока свечение распределяется равномерно по всей колбе. Если ток постоянный, то свечение концентрируется вокруг катода.


Имитация свечи.

Получение разных цветов свечения

Любое вещество в состоянии плазмы производит свечение, принадлежащее к определенному сегменту спектра излучения. Так, например, гелий образует желтый поток света, аргон – голубой, криптон – зеленоватый, а для неонового света характерен красно-розовый оттенок. Для создания заданных цветовых вариаций применяются следующие методы:

  1. К основному неоновому газу добавляют другие со свойственным ему оттенком. Например, примешивая в лампу различные количества криптона, можно получить различные желтоватый свет.
  2. Изменяют параметры электрического тока. Уменьшение плотности тока, смещает спектр свечения в оранжевую область, а увеличение – в синюю.
  3. Варьируют состав люминофора.

Виды неона

Помимо классических газосветных ламп, существуют источники света, называемые неоновыми. Но в конструкции изделий отсутствует герметичная стеклянная колба с инертным газом. Источниками света являются светодиоды или слой люминофора, излучающий фотоны под воздействием магнитного поля. Излучаемый поток близок по характеристикам свету от газосветных ламп, из-за схожести оттенков ленты называют неоновыми.

Гибкий

Гибкий неон представляет собой эластичную трубку из поливинилхлорида с установленными внутри светодиодами, соединенными в последовательную цепь. Оболочка может иметь матовую или прозрачную поверхность, существуют монохромные или многоцветные ленты.

Конструкция отличается от классических газосветных ламп принципом действия. За счет защитной оболочки имеет повышенную механическую прочность и способна работать при температуре окружающей среды в диапазоне -45°…+50°С и выдерживает воздействие атмосферных осадков.

Применение светодиодов позволило повысить яркость свечения, подключение внешних блоков управления обеспечивает изменение интенсивности и цвета свечения в соответствии с заложенной программой.

Гибкий корпус допускает изгибы под разными углами и упрощает процесс монтажа. Собственник может снять подсветку на время ремонта помещений или фасада здания, а затем смонтировать обратно.

Холодный

Неон холодного типа состоит из центральной медной жилы, внешняя поверхность покрыта слоем люминофора. Поверх нанесен слой диэлектрика с проводами питания, вся конструкция расположена внутри эластичной поливинилхлоридной трубки.

При подаче питания на центральную жилу и обмотку формируется магнитное поле, вызывающее равномерное свечение люминофора. Излучаемый свет напоминает работу ламп газоразрядного или газосветного типов, введение в покрытие различных компонентов позволяет изменять оттенок излучения.

Читайте также:  Замена люминесцентных ламп: как снять лампу в светильнике

Холодный неон (или электролюминесцентный кабель) отличается устойчивостью к внешним воздействиям, а герметичная оболочка предотвращает короткие замыкания от дождевой влаги или конденсата. Недостатком оборудования является сложная система питания. Для возбуждения люминофора необходимо подать переменный ток напряжением от 90 до 170 В (частота регулируется блоком управления в пределах от 500 Гц до 5,5 кГц).

Область использования

К какому бы типу не принадлежали неоновые лампы – стандартному или гибкому – сфера их применения достаточно обширна:

  1. Декорирование квартиры, дома и других жилых помещений как внутри, так и снаружи.
  2. Подсветка в труднодоступных местах – в кладовой, гардеробе, на чердаке, в подсобке.
  3. Освещение бассейнов, бань, аквариумов (для лед-неона).
  4. Повышение видимости рабочих областей – в кабинете над столом или у кухонного фартука.
  5. Неоновые лампы применяются для индикации и в качестве предохранителей в составе технических устройств – телефонах, выключателях, стробоскопе.
  6. Организация рекламных вывесок.
  7. Выделение красными лампами особо важных зон на важных объектах, например, за взлетно-посадочной полосе.

Неоновые лампы нашли широкое применение в повседневности – от подсветки скверов, архитектурных памятников и небоскребов до создания уютного приглушенного освещения в спальной.

Схемы подсветки электрических выключателей

В продаже имеются выключатели с подсветкой, но заменять уже установленный без подсветки и еще исправный, редко кто соберется.

Настенные выключатели с подсветкой конструктивно ничем не отличаются и также подключаются к электропроводке, как и обычные выключатели.

Потратив полчаса времени, желающий улучшить комфорт ночной жизни сможет дополнить выключатели в своей квартире подсветкой самостоятельно, даже не имея навыков электрика.

Установить выключатель подсветкой можно по одной из предлагаемых схем. Схемы отличается не только комплектацией, но и техническими характеристиками. Например, схема на светодиоде может не работать, если в светильнике установлены светодиодные лампы. А энергосберегающие лампы могут мерцать или слабо светиться в темноте. Рассмотрим подробно достоинства и недостатки каждой из схем.

Достоинства и недостатки

Среди явных плюсов неоновых ламп выделяются:

  1. Высокий контраст светопередачи.
  2. Большое цветовое разнообразие.
  3. Долговечность (до 20 лет службы).
  4. Пожаробезопасность.
  5. Безвредность для здоровья.
  6. Возможность изготовления трубок любых форм.
  7. Яркость, насыщенность свечения, не раздражающего зрения.
  8. Отсутствие шума и мерцания в работе.

Однако для неоновых ламп также характерны и некоторые недостатки:

  1. Хрупкость стеклянной колбы.
  2. Высокая стоимость.
  3. Высокое напряжение требует особой осторожности в обращении и обязательное заземление светильников.

Неоновые лампы получили широкое распространение и применяются повсеместно. При правильной установке и эксплуатации они прослужат не один десяток лет.

Калькулятор для расчета параметров токоограничивающего резистора

При самостоятельной установке в выключатель подсветки на светодиоде или на неоновой лампочке необходимо определить величину и мощность токоограничивающего сопротивления. Расчет можно выполнить по формулам, но гораздо удобнее рассчитать параметры резистора по специальному калькулятору. Достаточно ввести параметры и получить готовый результат. Калькулятор может быть полезен и для выбора резистора в выключателе с подсветкой заводского изготовления, в случае выхода резистора из строя.

Онлайн калькулятор для расчета номинала и мощности токоограничивающего резистора
Напряжение источника питания U, В:
Напряжение падения на одном светодиоде или неоновой лампочке, В:
Кол-во последовательно включенных LED или неоновых лампочек, шт:
Максимально допустимый ток через LED или неоновую лампочку, мА:

Справка. На светодиоде падение напряжения лежит в пределах 1,5-2 В, на неоновой лампочке падает 40-80 В. Необходимый минимальный ток, при котором гарантируется свечение светодиода, составляет 2 мА, неоновой лампочки – 0,1 мА. Эти данные можно использовать при расчетах на калькуляторе, если неизвестны параметры светодиода или неоновой лампочки.

При выборе сопротивления возникает необходимость в определении его номинала по цветовой маркировке. Онлайн калькулятор поможет решить этот вопрос.

Характеристики

Лампы различаются друг от друга конструкцией и техническими характеристиками
Для потребителя важно знать свойства тех или иных источников света. Ознакомимся с ними подробнее

Мощность. Измеряется в Вт. Мощность говорит о количестве электричества, которое потребляет источник света. Чем она больше, тем ярче светит лампочка. Одновременно большая мощность говорит о больших расходах на электроэнергию и размере счетов за нее.

Поскольку номинальная мощность напрямую зависит от конструкции, то для сравнения разных типов ламп удобнее использовать другую характеристику – световой поток.

Световой поток. Измеряется в лм. Световой поток показывает, насколько ярко светит лампочка. Новые модели источников света (люминесцентные и светодиодные) имеют большую яркость при меньшей мощности. Именно за счет этого достигается энергосбережение.

Сравнительная характеристика мощностей самых популярных бытовых лампочек со световым потоком 1200 лм приведена в таблице.

Таким образом, при равном световом потоке мощность светодиодных ламп более чем в пять раз меньше, чем у ламп накаливания.

Светоотдача. Измеряется в лм/Вт. Светоотдача показывает световой поток в расчете на 1 Вт мощности. Также удобный параметр для сравнения разных типов осветительных приборов. Чем больше светоотдача, тем меньшая мощность обеспечивает максимальную яркость.

Коэффициент цветопередачи (Ra, CPI). Показывает, насколько искажаются реальные цвета при искусственном освещении. Обозначается цифрами от 1 до 100. Чем ниже значение коэффициента, тем сильнее искажаются оттенки. Индекс 100 означает, что цвета передаются максимально точно. Для зрения в помещении безопаснее использовать источники света с Ra не менее 80.

Цветовая температура. Измеряется в К. Определяет теплоту света, ведь разные цвета в зависимости от освещения воспринимаются глазом по-разному.

Различают несколько типов цветовых температур:

  • 2700-3200 – теплый белый;
  • 3300-4000 – нейтральный белый;
  • 4000-5000 – холодный белый;
  • 5000-6000 – дневной свет;
  • свыше 6000 – холодный дневной.

Цветовая температура заметно влияет на настроение и работоспособность человека. При выборе ламп, особенно для домашнего и рабочего использования, внимательно изучите маркировку. Помните, что теплый цвет способствуют расслаблению, а холодные – бодрости и работоспособности. Но в больших количествах холодный свет угнетает нервную и зрительную систему. Подробнее можно почитать в статье о цветовой температуре

Читайте также:  Рейтинг из 9 светодиодных ламп: топ лучших в 2021

Срок службы. Это количество часов, которое прослужит источник света. На упаковке обычно указывается срок службы при работе в идеальных условиях. В реальных он может отличаться от заявляемого производителем. Сроки службы популярных бытовых лампочек приведены в таблице.

К тому же у многих моделей источников света со временем падает яркость. Это происходит из-за физических процессов, которые делают возможным само свечение. К таким лампам относятся светодиодные, газоразрядные.

Угол рассеивания света. Это угол, на который расходится световой поток. Лампа накаливания светит во все стороны на 360⁰. Но не все виды источников света могут похвастаться тем же. Например, из-за конструктивных особенностей led (и других типов) угол рассеивания составляет от 30⁰ до 360⁰.

Угол рассеивания света

Исходя из задачи светильника, выбирается оптимальный угол. Для точечной подсветки достаточно 30⁰, а для общего освещения лучше выбирать максимальный угол.

Коэффициент пульсации (мерцания). Характеризует равномерность освещения. Измеряется в процентах. Чем меньше коэффициент, тем ровнее световой поток, тем меньше будут уставать глаза. В идеале для дома и офиса стоит выбирать источники света с коэффициентом пульсации около 5%. Лампы с коэффициентом свыше 35% опасны для зрения.

Как самостоятельно отремонтировать энергосберегающую лампу

Ремонт энергосберегающих ламп позволяет полностью восстановить работоспособность источников света. Чтобы успешно отремонтировать лампочку, необходимо придерживаться определенной схемы, которая указывает на принципы подключения и работы системы освещения.

Стоит ли ремонтировать энергосберегающие лампы

Решение о том, ремонтировать или не ремонтировать лампу, во многом зависит от количества неисправных источников света. Если речь идет о единственной перегоревшей лампочке, не стоит связываться с трудоемким процессом ремонта. Когда ламп много, ремонт обретает экономический смысл. Из частей нескольких ламп реально собрать одну, которая будет работоспособной. Из практики известно, что для сборки одной лампочки понадобятся детали от 3–4 испорченных источников света.

Следует знать! Любая лампа рассчитана на определенный срок службы и характеризуется ограниченным коммутационным резервом. Срок службы чаще всего указывается в часах (например, 10 или 20 тысяч часов).

Принимая решение о ремонте лампы, стоит подумать о предстоящих затратах. Придется потратиться на покупку деталей (если их нельзя взять из лампочек, которые перегорели), на поездку в магазин или на рынок. Кроме того, процесс поиска и причин достаточно трудоемок, поэтому следует учесть и затраты времени.

Обратите внимание! Отремонтированные лампы часто имеют дефект: освещение подключается с некоторым запозданием.

Принцип действия и схема

Энергосберегающие лампы включают в себя несколько компонентов:

  • колба с электродами;
  • резьбовой или штырьковой цоколь;
  • электронное пускорегулирующее устройство.

В энергосберегающих лампочках применяется встроенный пускорегулирующий аппарат. Благодаря этому достигается малогабаритность устройства.

Принцип функционирования «экономок» состоит в следующем:

  1. В результате поступления напряжения нагреваются электроды. Вследствие этого высвобождаются электроны.
  2. В наполненной газом (инертный газ или ртутные пары) колбе происходит взаимодействие элементарных частиц с атомами ртути. Возникает плазма, производящая ультрафиолетовое излучение.
  3. Однако ультрафиолет незаметен для глаза человека. Поэтому в конструкции прибора имеется особое вещество (люминофор), поглощающее ультрафиолетовое излучение и взамен отдающее обычный свет.

Схема подключения энергосберегающей лампочки на 11 Вт:

Причины неисправности лампочки

Прежде чем ремонтировать лампу, ее нужно разобрать, чтобы установить причины поломки.

Оптимальный способ устранения проблемы – системность действий. Поэтому выполнять работу будем, соблюдая четкую последовательность:

  1. Подготавливаем набор инструментов.
  2. Производим демонтаж лампы.
  3. Ищем и устраняем неисправности.
  4. Собираем лампу в обратном порядке.

Для выполнения ремонта понадобятся такие инструменты:

  • плоская отвертка;
  • мультиметр;
  • паяльник на 25–30 Вт, а также набор для пайки.

Демонтаж осуществляем в таком порядке:

  1. Вначале открепляем колбу от цоколя. Операцию следует выполнять предельно осторожно, чтобы сохранить целостность цоколя. Детали лампочки стыкуются между собой защелками. Чтобы разобрать прибор, рекомендуется задействовать отвертку с тонким, но широким жалом. Одна из защелок обычно расположена там, где указаны технические данные лампочки. Отвертку направляем в щель и аккуратным поворотом раздвигаем половинки. Далее отвертку продвигаем по кругу – до тех пор, пока лампа не разделится на две части, а затем открепляем цоколь и колбу.
  2. Отсоединяем провода, идущие к нитям накаливания. К колбе присоединены две пары проводов (они и являются нитями накаливания), чтобы протестировать на исправность, их нужно отсоединить. Нити обычно не припаяны, а намотаны на штырьки из проволоки в несколько витков. В связи с этим открепление нитей обычно не представляет трудностей.
  3. Проверяем нити лампы на работоспособность. В колбе чаще всего имеется пара спиралей с сопротивлением в 10–15 Ом. Проверку осуществляем с помощью мультиметра. Если нити не испорчены, то проблема, вероятнее всего, кроется в балласте. И наоборот: при поврежденных нитях балласт исправен.

Обратите внимание! Важно действовать осторожно, чтобы случайно не оборвать проводку, отходящую от цоколя лампочки.

Поиск неисправности

Одна из возможных причин поломки устройства – короткое замыкание и пробой. Вначале осматриваем плату на предмет заметных внешне повреждений. Осматривать схему нужно с обеих сторон. К внешним повреждениям относятся деформированные или почерневшие от гари участки.

Совет! Даже при очевидных внешних повреждениях рекомендуется проверить всю схему.

Предохранитель

Найти предохранитель несложно. Данный компонент конструкции объединяет цоколь и плату. Предохранитель сверху обработан изолятором и состыкован с резистором.

Чтобы проверить работоспособность предохранителя, понадобится мультиметр. Один из контактных щупов размещаем на участке с предохранителем, а другой подводим к плате. Измеряем сопротивление. Если все в порядке, этот показатель будет приблизительно 10 Ом. В случае перегоревшей лампы мультиметр определит единицу.

Если причина поломки в предохранителе, его нужно демонтировать. «Откусывать» предохранитель нужно поближе к резисторному корпусу. Такой подход даст возможность беспроблемной пайки нового элемента.

Колба

Перед проверкой платы следует посмотреть на состояние электродов в колбе. Перегоревшую нить следует заменить. При отсутствии такой же нити допускается применение резистора с тем же уровнем сопротивления. Резистор припаиваем параллельно со сгоревшей спиралью. Также проверяем работоспособность всех полупроводников, имеющихся на плате.

Читайте также:  Какие лампочки лучше выбрать для дома: полезные советы

Транзисторы и резисторы

Для проверки состояния транзисторов вначале изымаем их из схемы. Сделать это нужно обязательно, так как p-n-переходы зашунтированы в трансформаторной обмотке. При обнаружении поломки допускается замена транзистора на такой же, с такими же параметрами. Причем размеры корпуса транзистора могут быть и другими, но рабочие характеристики должны быть идентичными.

Сопротивление резисторов проверяем тем же способом – с помощью мультиметра. Показатели номинального сопротивления обычно указаны на корпусе устройства. При наличии другой (исправной) лампочки сравниваем работу всех элементов, поочередно их прозвонив.

Конденсаторы

Порядок действий для проверки конденсатора такой же, как и в случае с ранее названными компонентами. При наличии неисправности необходима замена данного элемента.

Неисправный конденсатор легко узнать по его деформированности. Обычно наблюдается вздутие, заметны потеки. Поломка конденсатора – самая частая причина выхода из строя недорогих ламп китайского производства.

На основании произведенных измерений делаем ряд выводов:

  1. При обрыве нити накала пускорегулирующий аппарат, вероятнее всего, исправен.
  2. В случае перегорания нити ее можно восстановить.
  3. Если с колбой лампы все в порядке, речь идет о неисправности балласта.

Ремонт балласта

Прежде всего балласт нужно осмотреть на предмет наличия перегоревших компонентов. На проблемы указывают вздутые емкости, деформированные транзисторные корпуса, следы гари. Когда замена указанных элементов не приводит к восстановлению работоспособности лампы, понадобится проверка всей цепи.

На рис. 3 показана типовая схема пускорегулирующего устройства. Она применяется, с незначительными изменениями, во всех балластах.

Условные обозначения на схеме расшифрованы на следующем рисунке.

Катушка L1 и емкость C1 выполняют роль фильтра помех. В некачественных китайских изделиях вместо катушки установлена перемычка.

Катушка L2 оснащается определенным количеством витков – от 250 до 350. Они наматываются проводом диаметром 0,2 миллиметра на ферритовый сердечник. Деталь выполнена в виде буквы Ш и внешне похожа на маленький трансформатор.

Трансформатор T1 имеет от 3 до 9 витков. Чаще всего применяется провод диаметром 0,3 миллиметра. Магнитопроводником выступает ферритовое кольцо.

Предохранителя FY1-0.5 A обычно нет в комплектации китайских изделий. В качестве предохранителя в таких случаях выступает низкоомное сопротивление (R1). Эта деталь сгорает чаще всего. Замена ее редко позволяет восстановить работоспособность лампы, так как перегорание предохранителя – следствие, а не причина проблемы.

Поиск неисправностей в балласте

Последовательность действий следующая:

  1. Меняем резистор-предохранитель. Проблемы с балластом практически всегда связаны с перегоранием резистора.
  2. Ищем неисправности. Чаще всего из строя выходят емкости, поэтому поиск начинаем с них. Используя паяльник, выпаиваем конденсаторы C3-C5. Далее тестируем их мультиметром. Если отмечается незначительное свечение колбы в районе нитей накала, – почти наверняка нужна замена емкости C5. Она относится к колебательному контуру, который участвует в создании высоковольтного импульса, вызывающего разряд. При выгоревшей емкости лампа не сможет войти в рабочий режим, хотя на спирали и будет электропитание, проявляющееся свечением.
  3. Если с емкостями проблемы не обнаружены, проверяем диоды, имеющиеся в мосте. Тестирование осуществляем без выпаивания диодов с платы. Если хотя бы один из диодов неисправен, высока вероятность пробития емкости C2. Обнаружен вздутый C2 – это почти наверняка перегорел один или сразу несколько мостовых диодов.
  4. Предположим, что описанные выше элементы сохраняют работоспособность, тогда проверяем транзисторы. В данном случае не обойтись без выпаивания, так как обвязка не позволит получить точные результаты при замерах.
  5. Когда найден источник проблемы, проверяем функционирование источника света, запитав цоколь. Выполняем эту операцию осторожно, так как на плату поступает опасное для жизни напряжение.
  6. Как только лампа заработала, отключаем электропитание и начинаем сборочный процесс.

Ремонт при перегоревшей нити

Ремонтные работы с нитью влекут за собой работу балласта во внештатном режиме. Это означает, что при возникновении серьезной перегрузки пускорегулирующий аппарат выйдет из строя. При отсутствии перегрузок лампа обычно продолжает бесперебойное функционирование в течение 9–18 месяцев. Продолжительность срока службы зависит от использованных в схеме деталей, а также их качества.

В случае перегорания только одной нити шунтируем ее сопротивлением. Как это сделать, показано на рисунке.

Для создания шунтирующего сопротивления (RШ) рекомендуется ставить резистор, сопротивление которого равно второй (неповрежденной) нити накала. Однако такой подход не является полностью достоверным, так как мы измеряли сопротивление «холодной» нити. Если установить равнозначный резистор, то есть риск, что он вскоре сгорит. Поэтому лучше установить резистор с номинальным сопротивлением 22 Ом и мощностью от 1 Вт.

Сборка энергосберегающей лампы

До начала сборочного процесса проверяем «экономку», чтобы не получилось так, что уже собранная лампочка не функционирует. После подсоединения проводки вкручиваем лампу в патрон (отключив заранее электропитание). Загоревшаяся и не мерцающая лампа указывает на правильность предыдущих действий.

Заранее определяемся, подойдет ли электронное пускорегулирующее устройство к своей нише в корпусе. В случае надобности подгибаем конденсаторы сопротивления. При этом следим, чтобы не было замыкания. Далее собираем лампу и подклеиваем оторванные элементы (если таковые имеются после неосторожного демонтажа).

Профилактика

Поломки энергосберегающих ламп на 220 V возникают вследствие таких причин:

  1. Короткое замыкание. Источник проблемы кроется или в заводском браке, или в недостаточном отводе тепла. Перегревание лампочки или схемы балласта возникает при нарушении изоляционного слоя, что ведет к короткому замыканию. Избежать такого развития событий позволяет надежная вентиляция и улучшение оттока тепла.
  2. Пробой пускорегулирующего устройства. Проблема обычно в заводском браке, когда производитель стремится произвести максимально дешевое изделие. Также к пробоям приводят значительные перепады сетевого напряжения. Если проблема в перепадах, рекомендуется поставить на вводе в помещение стабилизатор.
  3. Перегоревшая нить накаливания. Предотвратить ее перегорание невозможно. В случае возникновения подобной проблемы не остается ничего другого, кроме замены или ремонта лампочки.

Модернизация энергосберегающей лампы

При желании можно дать лампе вторую жизнь, модернизировав ее. Для этого между нитями накаливания ставим NTC-термистор. Данный элемент позволяет лимитировать показатель пускового тока. В результате сокращается риск перегорания нитей накаливания.

Важный момент: термистор не следует устанавливать рядом с балластом, так как в этом случае он будет перегреваться и выйдет из строя.

Ремонт энергосберегающей лампочки своими руками — очень кропотливая работа, но вполне посильная для любого желающего. Починить испорченную лампочку намного дешевле, чем покупать новую, особенно если речь идет о множестве испорченных источников освещения.

Читайте также:  Светодиодные лампы для дома и квартиры: как выбрать по мощности, сравнительная таблица

Как отремонтировать энергосберегающую лампу своими руками

Срок эксплуатации энергосберегающих лампочек (ЭСЛ) большой. Но часто, из-за недобросовестности производителя или неправильного обращения, лампа перестает работать через месяц. Потребители интересуются: возможен ли ремонт энергосберегающих ламп своими руками. Все возможно. Но следует оценить, стоит ли его производить, изучить принцип действия и ремонта.

Стоит ли ремонтировать энергосберегающие лампы

К вопросу стоит ли ремонтировать энергосберегающую лампу своими руками подходят индивидуально. Кто-то не хочет заморачиваться, купит новую или обменяет по гарантии. Кто-то захочет разобраться в чем причина поломки и исключить ее. Но стоит понимать, что ремонт производится при наличии нескольких неисправных лампочек. Так как из трех вышедших из строя ламп соберется одна исправная.

Каждая лампочка рассчитана на конкретный срок, имеет ограниченные резервы. Такие данные указаны на индивидуальной упаковке.

Надо понимать, что на ремонт придется потратиться на запчасти, если невозможно их взять с ряда поломанных ламп. Также уйдет время на поездку в магазин, поиск причины, ремонт.

Часто после ремонта лампочки при включении загораются с опозданием.

Принцип действия и схема

При ремонте следует учесть что ЭСЛ состоит из нескольких элементов: электроды в колбе, цоколь (резьбовой, штырьковой), пусковое устройство. Благодаря встроенному последнему элементу, устройство малогабаритно.

Принцип работы: при включении подается напряжение, в результате чего происходит нагревание электродов. После чего высвободившиеся электроны вступают во взаимодействие со ртутными атомами, происходит ультрафиолетовое излучение. Оно незаметно для восприятия глазом. Для этого система включает вещество под названием люминофор, поглощающее данное излучение и вырабатывающее привычный нам свет.

Работа энергосберегающей лампочки разбирается при рассмотрении схемы. Для примера описывается работа по схеме 11 ваттной лампочки.

Из схемы видно, что она состоит из цепей питания, в которые включены дроссель L2, предохранитель F1, четыре диода 1N4007 составляют диодный мост, С4 – конденсатор, C2, D1, R6 – элементы схемы, динистор, D2, D3, R1, R3 – элементы защитной функции. Не все лампочки содержат защитные элементы, их убираю производители при экономии на деталях.

В момент включения лампочки подается импульс C2, R6, он подается на транзистор Q2, происходит его открытие. Диод D1 после запуска блокирует часть схемы. Трансформатор TR1 возбуждается транзисторами. Через конденсатор С3 передается напряжение с контура L1, TR1, С3, С6. Трубка загорается в период, когда на конденсаторе С3 достигается напряжение в 600В. При розжиге лампы открывается первый транзистор и сердечник TR1 насыщается.

Причины неисправности лампочки

Чтобы понять причину поломки, надо разобраться в устройстве энергосберегающей лампы.

Все действия проводятся последовательно:

  • Готовится рабочее место.
  • Собирается весь инструмент, который может понадобиться в процессе – отвертка, мультиметр, паяльник, паечный набор.
  • Разбирается ЭСЛ.
  • Определяется причина поломки – мультиметром в лампочке проверяются нити накаливания. При исправном состоянии нитей проверяется балласт. И наоборот.
  • Устраняется.
  • Производится сборка системы.

Как разобрать

При разборе лампочки колба отсоединяется от цоколя. При этом проявляется аккуратность, так как цоколь легко повреждается. Отверткой отсоединяются детали, зафиксированные защелками (отвертка проникает в щель, и поворотом раздвигает половинки) – продвигается по контуру до полного отсоединения цоколя и колбы.

Открепляются проводки, которые направлены на нити накаливания.

Все работы проводятся очень аккуратно, так как недопустимо оторвать проводку, которая отходит от цоколя.

После раскрытия будет видна плата самого электронного блока – своего рода пусковое устройство, которое есть во всех первоначальных лампах дневного света. Только современные электронные, а в старых – стартер, дроссель.

Поиск и ремонт неисправности

Поломка может заключаться в коротком замыкании либо пробое. Для этого первоначально осматривается электронная плата на элементы видимых повреждений. Осмотр проводится с двух сторон. Повреждения платы – деформирование, черные точки, пробои.

Если найдено повреждение невооруженным глазом, то все равно требуется проверка поверхности всей платы.

Предохранитель

Предохранитель найти легко. Эта система находится в объединении цоколя и платы. Он сверху покрыт изоляционным слоем и находится в состыковке с резистором. Для определения работоспособности предохранителя необходимо воспользоваться мультиметром. Для этого одно щупальце присоединяется к предохранителю, а другое к плате. Так проводится измерение сопротивления.

При исправности сопротивление покажет значение примерно в 10 Ом. При повреждениях – 1 Ом. При неисправности этого элемента он устраняется, новый припаивается.

Колба

Поломка может заключаться в перегорании нити электрода в колбе. Неисправная нить подлежит замене. Если нити нет, то возможна установка резистора с таким же сопротивлением. Для этого он припаивается параллельным способом со спиралью, которая сгорела. Далее требуется проверка работоспособности всей платы (полупроводников).

Транзисторы и резисторы

Чтобы проверить исправность транзистора, для начала он изымается из схемы. Это обязательный момент, поскольку переходы находятся в обмотке. Если выявлена поломка транзистора, то замена производится на идентичный. Не допустима замена на элемент с другими параметрами. При этом корпусная часть может быть различной, это не повлияет на ход ремонта.

При проверке резистора используется также мультиметр. Номинальное значение просматриваем на корпусе устройства. Все элементы должны быть проверены последовательно.

Конденсаторы

Конденсаторы проверяются аналогично прописанным способом. Ремонт предусматривает замену неисправного элемента. Вышедший из строя конденсатор принимает деформированную форму – протечка, вздутие корпуса.

Поломка конденсатора – самая распространенная причина выхода из строя энергосберегающих ламп. Особенно китайского производства.

Ремонт балласта

Если колба исправна, то поломку надо искать в балласте. Он осматривается на предмет сгоревших элементов. Если замечены прогоревшие следы, вздутия, деформация, то требуется замена вышедших из строя элементов. При не восстановлении работоспособности лампы после замены данных компонентов, требуется прозвон всей цепи.

Читайте также:  Соляная лампа для дома: как выбрать, рейтинг лучших

Последовательность поиска неполадок балласта:

  • Замена резистора-предохранителя – частая проблема балласта.
  • Выпаиваются конденсаторы. (После пайки требуется проверка мультиметром – проверяются диоды моста без их предварительного выпаивания).
  • Если проверка предыдущих элементов не нашла неисправностей, то переходит работа на поиск неисправностей в транзисторе. Для этого требуется выпайка элемента.
  • При замене всех частей начинается этап сборки.

Ремонт при перегоревшей нити

При починке перегоревшей нити проводят работу в балласте во внештатном режиме. При подаче сильного напряжения пусковая деталь ломается. При одинаковой подаче напряжения лампа прослужит до 1,5 года. Также срок эксплуатации зависит о качества и вида встроенных схем. Если перегоранию подверглась одна нить, проводится ее шунтирование сопротивлением. Для этого необходима установка резистора с сопротивлением равным сопротивлению уцелевшей нити.

Советуем посмотреть видео-инструкцию:

Сборка энергосберегающей лампы

После восстановления всех деталей ЭСЛ, требуется ее протестировать до сборки. Для этого производится вкручивание в патрон и наблюдается ее загорание. Если мерцание отсутствует, следующее действие – сборка энергосберегающей лампочки.

Если пусковое устройство не подходит для ниши, то производится подгибание конденсаторов сопротивления. При этом необходимо наблюдение за отсутствием замыканий. Далее собирается лампа в обратном направлении. Производится подклейка частей, поврежденных при разборке.

Профилактика

Чтобы уменьшить процент выхода из строя энергосберегающих лампочек, необходимо применять методы профилактики:

  • Исправная вентиляционная система позволяет улучшить отток тепла. При этом сократятся случаи короткого замыкания, которые случаются из-за перегрева лампочек либо схем балласта.
  • Установка стабилизаторов. Они позволяют нормализировать подачу напряжения. Так как при резких перепадах случается пробой пускового устройства. Такое часто бывает и при установке производителями дешевого пускового устройства.
  • Установка между нитями накаливания NTC-термистора. Он поможет урегулировать подачу тока. При этом уменьшается вероятность перегорания нитей.
  • Не следует подвергать лампы механическому воздействию, это приедет к выходу из строя внутренних деталей либо поверхностным трещинам.

Термистор не устанавливается вблизи балласта, так как произойдет перегревание термистора, и он сломается.

В заключение

Отремонтировать энергосберегающую лампу своими руками возможно, но это требует времени, возможно, материалов. Не каждый человек сможет подойти к ремонту ответственно. Но починка дешевле, чем приобретение новой лампочки. Особенно, если из стоя вышло несколько лампочек.

Статья пригодилась? Оставьте комментарий, поделитесь с друзьями в соцсетях.

Как сделать ремонт энергосберегающей лампы своими руками?

Энергосберегающие лампы действительно потребляют значительно меньше электроэнергии, чем аналоги с нитью накала, но стоят они в несколько раз дороже последних. И, как показывает практика, выходят из строя чаще. Вдвойне обидней, когда это происходит через два-три месяца после приобретения. В таких случаях не стоит их выбрасывать в мусорное ведро по двум причинам. Во-первых, в этих осветительных приборах содержится ртуть, поэтому они требуют утилизации. Во-вторых, с большой долей вероятности лампу можно восстановить. Расскажем, как это можно сделать.

Особенности конструкции

Прежде, чем приступать к ремонту, необходимо понимать устройство осветительного прибора. Основные элементы конструкции представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Устройство энергосберегающей лампы

Обозначения:

  • А – Колба спиралевидной формы. По сути это запаянная трубка, внутри нее находится инертный газ (как правило, аргон) и пары ртути. С каждого ее края вплавлены два электрода, между которыми натянута нить накала. Внутренняя часть трубки покрыта люминофором.
  • В – Верхняя часть корпуса, к которой крепится колба. Сразу предупреждаем, что вытащить колбу не нарушив целостность корпуса нереально, поэтому их лучше воспринимать как единую конструкцию.
  • С – смонтированное на печатной плате пускорегулирующее устройство, его еще называют электронным балластом или просто балластом. Как вы понимаете, при его выходе из строя, осветительный прибор превращается в предмет утилизации. Схема балласта будет приведена в соответствующем разделе.
  • D – Предохранитель, как правило, его роль играет низкоомное сопротивление.
  • E – Нижняя часть корпуса, в него устанавливается балласт, крепление с верхней частью обеспечивается при помощи защелок.
  • F – цоколь. В быту более распространены типы Е14 (миньон) и Е27. Нижняя часть корпуса с цоколем, также представляют собой единую, неразборную конструкцию. На внешней части корпуса нанесена маркировка осветительного прибора, где указаны его основные характеристики.

Основные этапы ремонта

Системный подход к любой задаче обеспечивает оптимальный способ ее решения, поэтому будем действовать по следующему алгоритму:

  1. Подготовка необходимых инструментов.
  2. Демонтаж конструкции.
  3. Поиск и устранение неисправностей.
  4. Сборка конструкции.

Теперь подробно о каждом этапе.

Необходимые инструменты

В процессе работы нам понадобятся:

  • плоская отвертка;
  • цифровой мультиметр;
  • паяльник мощностью 25-30 Вт и все необходимое для пайки.

Демонтаж

Все действия делаем аккуратно, стараясь не повредить корпус, а тем более колбу лампы, в которой находятся пары ртути, представляющие опасность для человеческого организма.

Как уже было сказано выше, верхняя и нижняя части корпуса соединены между собой защелками. Чтобы их разъединить, необходимо вставить отвертку в щель (показано на рис 2) и слегка повернуть ее. Рекомендуем начинать с места, где нанесена маркировка, как правило, там находится одна из защелок.

Рис. 2. Паз между верхней и нижней частью корпуса

Освободив защелку, передвигаемся далее по пазу и продолжаем процедуру, пока верхняя и нижняя часть не отделятся друг от друга.

Части корпуса разъединились

Теперь нам необходимо отсоединить провода, соединяющие нить накала лампы и плату. Всего их четыре штуки. В большинстве конструкций провода не припаяны на плату, а намотаны на специальные штырьки.

Штырьки, к которым прикручены провода с колбы

После этого этапа можно переходит к поиску неисправностей.

Поиск неисправностей

Осветительный прибор может не работать из-за неисправности колбы (перегорела одна или обе нити накала) или вследствие выхода из строя пускорегулирующего устройства. Начнем проверку с колбы.

Для этой цели нам понадобится мультиметр. Переводим его в режим измерения низкоомного сопротивления и прозваниваем каждую пару выводов. Как правило, их сопротивление не превышает 15 Ом. Может иметь место незначительное расхождение в показаниях по каждой паре, но, это, скорее всего погрешность прибора.

Читайте также:  Светодиодные лампы для дома и квартиры: как выбрать по мощности, сравнительная таблица

Проведя измерения можно сформировать первоначальные выводы:

  • Если обнаружен обрыв нити накала, то пускорегулирующее устройство с большой вероятностью работоспособное. Колба подлежит утилизации, а электронный балласт можно отложить до лучших времен, например, если потребуется произвести его замену на однотипном приборе освещения. Заметим, что при одной перегоревшей нити накала, лампу можно восстановить. Как это сделать будет рассказано в разделе, посвященном пускорегулирующему устройству.
  • В том случае, когда с колбой все в порядке, моно констатировать выход из строя балласта. Как и большинство электронных устройств, он подлежит ремонту.

Ремонт балласта

В первую очередь необходимо произвести визуальный осмотр. В большинстве случаев с его помощью можно определить сгоревшие компоненты, например вздутые емкости, разрушенные корпуса транзисторов, следы подгорания и т.д. Заметим, что замена таких элементов может не дать результата, в этом случае потребуется проверка всей цепи.

Если проблемы не обнаружены, необходимо проверить основные элементы. Для этого желательно иметь схему пускорегулирующего устройства.

Схема балласта

Приведенная схема является типовой, она используется практически во всех балластах с небольшими изменениями.

Рисунок 5. Схема электронного балласта

Обозначения:

  • Сопротивления: R1 – от 1 до 30 Ом (играет роль предохранителя); R2 и R3– от 220 кОм до 510 кОм; R4 и R5– от 1 до 2,7 Ом; R6 и R7– от 8,2 до 20 Ом.
  • Емкости: С1 – 0,1 мкФ; С2 – от 1,5 мкФ до 10 мкФ 400В; С3 – 0,01 мкФ; С4 – от 0,033 мФ до 0,1 мкФ 400В; С5 – от 1800 пФ до 3900 пФ 650В.
  • Диоды: VD1-VD5 – 1N4005; VD6 и VD7 – 1N4148.
  • Динистор VS1 – DB3 (в осветительных приборах малой мощности может не использоваться).
  • Транзисторы: VT1, VT2 – 13003 (вполне возможны другие аналоги).

Катушка L1 совместно с емкостью С1 играет роль фильтра помех, во многих недорогих китайских приборах вместо нее запаяна перемычка.

Катушка L2 может иметь от 250 до 350 витков, которые намотаны проводом Ø 0,2 мм на ферритовый сердечник, имеющий Ш-образную форму. По внешнему виду напоминает небольшой трансформатор.

Трансформатор Т1 в каждой обмотке от 3 до 9 витков, как правило, используется провод Ø 0,3 мм. В качестве магнитопровода используется ферритовое кольцо.

Предохранитель: FU1 – 0.5 A. В большинстве изделий, произведенных в Китае он не устанавливается. В таких случаях роль предохранителя выполняет низкоомное сопротивление R1. Именно оно сгорает в первую очередь. Как правило, замена не дает результата, поскольку его выход из строя является следствием неисправности, а не причиной.

Поиск неисправностей в балласте

Алгоритм действий будет следующим:

  • Начинать нужно с замены предохранительного резистора, при проблемах с балластом, он практически всегда выгорает. Предохранительный резистор отмечен красным
  • После замены начинаем поиск неисправных компонентов. В приведенной схеме чаще всего из строя выходят емкости, именно с них необходимо начинать проверку. Для этого вооружаемся паяльником и выпаиваем конденсаторы С3-С5 (см. схему на рис. 5). После этого проверяем их при помощи мультиметра (как проверить различные электронные компоненты можно узнать на нашем сайте).

Обратим внимание, что в тех случаях, когда осветительный прибор вышел из строя, но наблюдется небольшое свечение колбы в области нитей накала, можно с уверенностью сказать — необходима замена емкости С5. Как видно из схемы, она является частью колебательного контура, необходимого для формирования высоковольтного импульса, чтобы вызвать разряд. При сгоревшей емкости, напряжения для разряда недостаточно, в результате лампа не может перейти в фазу рабочего режима, но на спирали подается питание. Это и проявляется в виде небольшого свечения.

  • Если с емкостями все в порядке, следует протестировать диоды, входящие в состав моста. В данном случае тестирование можно произвести без выпаивания с платы. Если хоть один из них вышел из строя. Велика вероятность, что будет пробита емкость С2. Электролитический конденсатор С2 отмечен красным

Соответственно, если при внешнем осмотре обнаружилось вздутие C2, велика вероятность выхода из строя одного или нескольких диодов моста.

  • Если перечисленные деталями исправны, то следует проверить транзисторы. Их придется проблема выпаивать, поскольку обвязка не даст точно провести измерения. Как показывает практика, в ходе вышеописанных этапов тестирования неисправность будет обнаружена.
  • Обнаружив неисправность, необходимо протестировать работу осветительного прибора, подав питание на цоколь. Делать это нужно аккуратно, поскольку на элементах платы присутствует высокое напряжение.

После того, как лампа зажглась, отключаем ее и приступаем к сборке. С ней проблем, как правило, не бывает.

Ремонт лампы с перегоревшей нитью накала

Необходимо сразу предупредить, что такой ремонт приведет к тому, что балласт будет работать в нештатном режиме. В результате перегрузки пускорегулирующее устройство выйдет из строя. Как правило, оно работает в таком режиме не более года, продолжительность зависит от задействованных в схеме элементов и их состояния.

Если сгорела только одна нить накала, ее необходимо зашунтировать сопротивлением, так как это продемонстрировано на рисунке.

Установка шунта на сгоревшую нить накала

В качестве шунтирующего сопротивления RШ теоретически необходимо устанавливать резистор с номиналом, соответствующим сопротивлению второй (целой) нити накала. Но, как показывает практика, это не совсем верно, потому, что мы измеряем сопротивление «холодной» нити. В результате такого ремонта устройство выйдет из строя в течение 10-15 минут «спалив» при этом большую часть активных компонентов. Поэтому мы советуем использовать резистор номиналом 22 Ома мощностью не менее 1 Ватта.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: