ЛДС-ДОЛГОЖИТЕЛЬНИЦА

Люминесцентные лампы дневного света (ЛДС) сегодня активно используются в различных областях промышленности и в быту. К сожалению, долговечность ЛДС крайне низкая. Их слабое место — спирали, необходимые для зажигания люминофора внутри лампы в момент включения. Их две — с обоих концов лампы, и если хоть одна из них перегорит, включить ЛДС с помощью стандартной схемы запуска (содержащей дроссель, конденсатор и стартер) уже невозможно. В такой ситуации приходится менять перегоревшую лампу на новую. Поэтому там, где установлено большое количество светильников (например, в производственных цехах, многоквартирных домах на лестничных клетках и в других сходных случаях), за годы эксплуатации выходит из строя и скапливается множество ЛДС с перегоревшими спиралями.

Их, как правило, складируют, надеясь в будущем запустить с помощью какой-нибудь «волшебной» схемы очередного Кулибина. Со временем перегоревших ламп скапливается уже несчетное количество, что приводит к захламлению складских помещений и неоправданному расходованию средств (и не малых) на утилизацию ЛДС, так как это процесс сложный и трудозатратный.

Эту ситуацию можно изменить с помощью предлагаемого «волшебного» устройства, запускающего люминесцентные лампы даже с перегоревшими спиралями. Причем в отличие от множества опубликованных и популярных конструкций, оно простое и надежное, так как содержит всего несколько деталей. Благодаря применению выпрямителя, собранного по мостовой схеме, нет необходимости в гасящем ток и напряжение резисторе большой мощности (как это принято в известных схемах).

На рисунке 1 представлена проверенная автором электрическая схема устройства для запуска и питания светильников с ЛДС мощностью от 20 до 80 Вт. Причем, как видно из схемы, спирали лампы (с ее торцов) «закорочены», поэтому не имеет значения, какие применяются лампы — новые или б/у, с нормальными спиралями или с перегоревшими. Главное, чтобы мощность ЛДС не превышала 80 Вт. В данной схеме допустимо применение диодов с обратным напряжением не менее 300 В, например: КД105Б — КД105Г, Д112-16, КД2996В, КД2997, КД243Г, КД202Е и аналогичных. Для более мощных памп потребуются и соответствующие диоды выпрямительного моста VD1 типа Д231, Д242, устанавливать которые необходимо на теплоотводы с площадью охлаждения не менее 50 см2 каждый.

Рис. 1. Электрическая схема устройства для питания ЛДС с перегоревшими спиралями

Устройство прошло технические испытания в течение десяти суток непрерывной работы с ЛДС Philips мощностью 40 Вт.

Дроссель L1 — штатный для светильников с ЛДС мощностью до 80 Вт, то есть любой из типового размера ВТА. Если предполагается применять лампы с меньшей мощностью, например до 40 Вт, допустимо использовать другой дроссель, соответственно, с обозначением на его корпусе — ВТА 36 W 220 V. Неполярный конденсатор СЗ служит для купирования помех по питанию. Его тип может быть любым, например К73-24 (или зарубежный аналог KWC) на рабочее напряжение не ниже 300 В. Неполярные конденсаторы С1, С2 — однотипные, например из серии К22-У или аналогичные, на рабочее напряжение 160 В и более. Они придают устройству большую надежность и долговечность, препятствуя помехам в моменты поджигания люминофора в ЛДС, однако эти два элемента можно без последствий из схемы исключить. Лампы — отечественные или импортные (например фирмы Philips) соответствующего размера и мощностью от 20 до 80 В. Предлагаемая схема рассчитана на включение только одной лампы. Поэтому, если необходимо запустить освещение, например, на производственном участке большой площади с использованием нескольких ЛДС, для каждой из них потребуется собрать отдельную схему.

ЛДС для аквариума

Подбор подсветки для аквариумов только на первый взгляд кажется простым. Дело в том, что для конкретного аквариума с водорослями нужно строго регламентированное освещение: не более 20 Вт объемом до 100 л. В противном случае вода в аквариуме быстро мутнеет и цветет, что совершенно не желательно. Поэтому подход к выбору светильников должен быть строго индивидуальным.

Однако предлагаемые сегодня в магазинах и на рынках светильники для аквариумов с ЛДС, как правило, однотипные, поэтому, чтобы адаптировать их к конкретному аквариуму, необходимо вносить коррективы в схему подключения ЛДС. Например, как включить только одну лампу из двух, предусмотренных в штатном варианте? Это не сложно и под силу даже начинающему радиолюбителю.

Рис. 2. Электрические схемы включения светильника для аквариумов с двумя (а) и одной (б) ЛДС

На рисунке 2а представлена штатная электрическая схема светильника для аквариума с двумя ЛДС и отдельными запускающими элементами — стартерами. Из нее видно, что ЛДС соединяются последовательно, а не параллельно, как лампы накаливания. Сопротивление одной спирали ЛДС мощностью 20 Вт составляет 4 Ома. Исключить одну лампу (чтобы уменьшить освещение) обыкновенным шунтированием (резистором сопротивлением 3…5 Ом) спирали второй лампы с последующим ее изъятием из светильника не удается: оставшаяся в светильнике лампа начинает моргать и просто раздражать пользователей. Чтобы включить в таком светильнике одну лампу вместо двух предусмотренных, следует применить электрическую схему, показанную на рис.2б. Все электрические параметры элементов и рекомендации относительно эффективного использования устройства аналогичны описанным ранее.

Почему «моргает» ЛДС?

Исправная ЛДС при включении обычно один-два раза мигнет (внутри стеклянного цилиндра происходит поджиг люминофора) и загорается ровным бело-молочным светом (поэтому такие лампы и прозвали лампами «дневного» света). Если же включенный светильник и в рабочем режиме продолжает мигать, как правило, до тех пор, пока не выключат питание, — это указывает на неисправность стартера, неполадки в преобразователе переменного напряжения или на изменение сопротивления нагрузки (мощности ЛДС). Об этом — ниже.

Съемные элементы светильников (находящиеся в колодках), такие, как стартер и сама лампа, легко заменяются новыми. Неполярный конденсатор в схеме включен в сеть 220 В и препятствует прохождению электрических помех от других устройств, включенных в данную осветительную сеть и производимых устройством запуска ЛДС. Сглаживающий конденсатор редко выходит из строя, лишь со временем происходит небольшая потеря им емкости — 10…20% от номинальной, что нельзя считать серьезной неисправностью.

Рассмотрим другие элементы, конструктивно входящие в штатную схему запуска ЛДС, и их типичные отказы.

Дроссель

Дроссель, находящийся в устройстве запуска ЛДС, при правильной эксплуатации светильника, как правило, не выходит из строя. Может случиться «обрыв» (он легко определяется прозвонкой омметром) — тогда ЛДС вообще не зажжется, или межвитковое замыкание — тогда дроссель будет нагреваться, оплавлять лакокрасочное покрытие и гудеть. Таким образом, убедиться в исправности дросселя в схеме запуска ЛДС не составит труда.

Стартер

Стартер представляет собой электровакуумный разрядник, нормально замкнутые контакты которого размыкаются под воздействием протекающего через них переменного тока определенной силы, на которую этот прибор рассчитан в зависимости от мощности ЛДС (этот параметр указан на корпусе бочонка стартера), и номинального напряжения — 220 В. Поэтому стартеры предназначенные для работы с ЛДС мощностью 25 Вт, нельзя использовать с более мощной лампой, например 80-ваттной — устройство нормально работать не будет. Вот почему ЛДС в светильнике мигают при замене штатных на другие, с меньшей или большей мощностью.

В первый момент контакты стартера замкнуты и в цепи течет возрастающий ток, заставляя разогреваться внутренние спирали ЛДС. После поджига люминофора внутри лампы ток стабилизируется, между контактами стартера возникает большое сопротивление, и ток уменьшается. Внутри бочонка стартера параллельно контактам электровакуумного устройства установлен неполярный конденсатор емкостью 0,01 мкФ. Он защищает от перегрузки и искрения в моменты коммутации в цепи.

Неоновый газ в разряднике при приложении переменного напряжения (когда сопротивление между контактами велико) светится розовым светом. Этот эффект свечения можно применить в других радиолюбительских конструкциях. Электровакуумный включатель стартера может выполнять роль неоновой индикаторной лампы, если его использовать последовательно с ограничивающим ток сопротивлением 0,1 — 1 МОм. При этом неполярный конденсатор удаляют.

Лампа

Классическая ЛДС, как уже упоминалось, имеет две спирали, расположенные с торцов лампы, к которым в момент включения подводится напряжение для запуска. После прогрева спиралей (как правило, через 1 — 2 с) в лампе поджигается люминофор — и трубка светится; стабилизируется ток, а напряжение, приложенное к спиралям лампы, уменьшается, обеспечивая небольшое потребление мощности в совокупности с хорошими показателями освещенности. Если одна или обе спирали ЛДС перегорят, то в первом случае полноценного поджига люминофора не происходит и такая лампа работает нестабильно — мигает, а во втором — не светится совсем. Что с ней делать — см. выше.

А. КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург