Princip rada štedne žarulje. Kako radi i radi štedna lampa

Dizajn štedne žarulje ovisi o specifičnoj vrsti izvora svjetlosti. U većini slučajeva, kompaktne fluorescentne svjetiljke (CFL) opremljene bazom s navojem i karakterizirane snagom od 7 W i više nazivaju se štedljivima.

Njihova popularnost u usporedbi s linearnim proizvodima je zbog njihove kompaktnosti, prisutnosti standardne baze (E27 ili E14 za noćne svjetiljke) i odsutnosti potrebe za balastima (balastima).

Vrste štednih žarulja

Postoji nekoliko kriterija prema kojima se klasificiraju štedne žarulje. Najčešći od njih su baza i temperatura sjaja.

Utičnica je element koji se koristi za pričvršćivanje proizvoda u rasvjetno tijelo i opskrbu električnom energijom. Njegove glavne vrste su navoj i igla.

Najčešće se u kućnoj sferi koriste utičnice s navojem, uvrnute u obične patrone. Označavaju se slovom E i numeričkom vrijednošću koja označava promjer u milimetrima. E27 se smatra standardnim, dok se E14 koristi u stolnim svjetiljkama ili svijećnjacima. Pa ipak, navojne utičnice češće se ugrađuju u DRL i natrijeve svjetiljke namijenjene uličnoj rasvjeti.

Tip igle koristi se za specifične svjetiljke. Dostupni su s dva ili četiri pina, a sami konektori označeni su slovom G i numeričkom vrijednošću. Relevantno za snažne rasvjetne uređaje.

Ovisno o temperaturi sjaja, štedna žarulja emitira svjetlost određene nijanse (mjereno u Kelvinima):

1. Toplo svjetlo (žuta) - 2700 K. Sjena je slična sjaju konvencionalnih svjetiljki (žarulja).
2. Prirodno bijelo svjetlo - 4200 K. Fluorescentne svjetiljke, neutralne nijanse.
3. Hladno svjetlo (bijelo) - 6400 K. Blizu plavog spektra, stoga ga karakterizira plavkasta nijansa. Obično se koristi u industrijskim objektima u svjetiljkama od 65 W i više.

Štedne žarulje također dolaze u različitim oblicima - cjevaste, spiralne, lučne. U prvom slučaju nema zaštitnih elemenata.

Princip rada i dizajn štedne žarulje

CFL se sastoji od šuplje staklene žarulje čija je unutrašnjost ispunjena živinim parama. Kada se nanese električna struja, između elektroda, spojenih na početni kondenzator, nastaje lučno pražnjenje. Zbog toga nastaje ultraljubičasto zračenje čiji je spektar nevidljiv ljudskom oku. Kako bi se sjaj pretvorio u vidljivu svjetlost, unutarnje stijenke presvučene su fosforom, što jamči jak sjaj. U usporedbi sa žaruljom sa žarnom niti iste potrošnje energije, svjetlosna učinkovitost bit će znatno veća. Trošak uređaja ovisi o tome od čega se sastoji fosfor.

Nedostatak štednih žarulja je činjenica da se ne mogu izravno spojiti na napajanje od 220 V. Živine pare u njima kada su isključene imaju veliki otpor, pa je za stvaranje pražnjenja potreban puls visokog napona. Nakon formiranja pražnjenja, otpor postaje negativan. Ako u krugu nema zaštitnih elemenata, to će dovesti do kratkog spoja. U cjevastim uređajima koristi se elektromagnetski balast, ugrađen izravno u svjetiljku.

Komponente sklopa

Osim standardnih strukturnih elemenata, kao što su žarulja i postolje, ispod kućišta je skriven elektronički sklop (elektronička prigušnica - balast). Nema ga svaka "domaćica" (na primjer, nema ga u CFL-ovima). Danas prigušnice ostaju najpouzdaniji proizvod za rad fluorescentnih svjetiljki, čija kvaliteta određuje njihov vijek trajanja.

Elektronički sklop se sastoji od sljedećih komponenti:

• startni kondenzator - stvara snažan impuls potreban za pokretanje svjetiljke;
• filtri - potrebni za uklanjanje radiofrekventnih smetnji i elektromagnetskog zračenja koji ulaze u krug zajedno sa strujom (smanjuju treperenje);
• kapacitivni filter - dodatni element koji izglađuje preostale valove;
• prigušnica za ograničavanje struje - za zaštitu kruga od velike struje (održava struju na zadanoj razini);
• bipolarni tranzistori;
• vozač - ograničiti struju;
• osigurač - sprječava kvar svjetiljke, sprječava paljenje kruga tijekom napona.

Kako dolazi do paljenja?

Napon koji pada preko dinistora dovodi do stvaranja impulsa koji ulazi u tranzistor i dovodi do otvaranja elementa. Čim je početak završen, krug se blokira diodnim mostom. U trenutku otvaranja tranzistora, kondenzator se puni, što sprječava ponovno otvaranje dinistora.

Tranzistor djeluje na transformator izrađen od feritnog prstena s tri namota u nekoliko redova. Napon se dovodi na niti kroz rezonantni krug i kondenzator.

Čim se u cijevi pojavi sjaj, karakterizira ga rezonantna frekvencija određena kapacitivnim kondenzatorom. Prilikom paljenja napon doseže 600 V (u trenutku paljenja vrijednost je 4-5 puta veća od prosjeka), stoga je potrebno pratiti cjelovitost i nepropusnost žarulje. Ako se to zanemari, tranzistori će se oštetiti.

Kada je plin u tikvici potpuno ioniziran, kondenzator najvećeg kapaciteta se premošćuje. Frekvencija se smanjuje, kontrola prelazi na drugi kondenzator. Napon se smanjuje na vrijednost dovoljnu za održavanje sjaja žarulje. Katoda i anoda se mijenjaju, što osigurava nesmetan rad elektroničkog kruga i pojednostavljuje popravke ako su potrebni.

Kako se vrše popravke

Da biste pronašli uzrok kvara, trebate rastaviti svjetiljku na sastavne dijelove. Odvojite gornji i donji dio i isključite tikvicu. Pomoću ohmmetra provjerite zavojnice žarne niti na samoj žarulji. Ako jedna od njih pregori, popravite žarulju. Da biste dovršili spiralu, upotrijebite otpornik velike snage od 10 ohma. Osim toga, uklonite diodu koja šuntira ovu spiralu (ako postoji u krugu).

Ako otpornik izgori u svjetiljkama snage veće od 30 W (uključujući), postoji velika vjerojatnost kvara tranzistora, što je povezano s kvarom kondenzatora. Da bi se ispravila situacija, novi otpornik je instaliran da djeluje kao osigurač, a tranzistori su također zamijenjeni.

Moguća je i modernizacija. Izbušite rupe potrebne za ventilaciju u bazi. Neki modeli štednih žarulja već se proizvode s njima, ali postoje beskrupulozni proizvođači koji ne razmišljaju o hlađenju.

Važno! Nikada ne koristite lampe s izbušenim postoljem u prostorijama s visokom razinom vlage. To može dovesti do kvara kondenzatora ili cijelog uređaja.

Zaključak

Prije izvođenja popravaka, dobro razmislite: fluorescentnu svjetiljku možete rastaviti samo ako imate potrebno znanje i iskustvo.

Strogo je zabranjeno popravljati štedne žarulje s oštećenim žaruljama, jer cijev sadrži živu ili druge opasne elemente, a ako se smanji tlak, proizvod postaje krajnje nesiguran za ljudsko zdravlje.

Krugovi su gotovo isti, bez obzira na proizvođača. Razlike se mogu odnositi na diode i zavojnice, ali ako poznajete načela dizajna jednog proizvoda, ostatak možete shvatiti bez ikakvih problema.

Uspjeh štednih žarulja na tržištu duguje se njihovoj jedinstvenoj strukturi, zahvaljujući kojoj su znatno superiornije u učinkovitosti od svojih prethodnika. Neki elementi i elektroničke komponente razlikuju se ovisno o proizvođaču, snazi ​​i namjeni, no općenito svi imaju sličan osnovni sklop.

Vrste štednih žarulja

Uređaji za uštedu energije razlikuju se po dvije glavne karakteristike - bazi i temperaturi žarenja.

Baza je element koji je neophodan za fiksiranje svjetiljke u svjetiljci. Ovom vezom povezani su elektrovodljivi kontakti samog ESL-a i svjetiljke. Ovisno o njihovoj namjeni, baze su podijeljene u dvije glavne vrste: navojne i igle.

• U svakodnevnom životu najčešće se koriste oni s navojem, dizajnirani su za obične patrone. Takve utičnice su označene brojevima i slovima: E14, E27 i E40, gdje brojevi označavaju promjer navoja. Opremljeni su DRL ili natrijevim modelima za uličnu rasvjetu. Takvo postolje imaju svjetiljke za kućanstvo marki Camelion, Delux, Feron, Luxel, Maxus, Osram, Cosmos, Navigator, Uniel itd.
• Utičnice s iglom koriste se u određenim rasvjetnim tijelima. Dijele se na dvopinske i četveropinske. Konektori su označeni kao 2D, G13, G23, G24, G27, G53. Koriste se za spajanje svjetiljki u specijaliziranim i rasvjetnim tijelima velike snage.

Toplina sjaja određuje boju kojom će ESL sjati. Proizvođači proizvode tri glavne vrste, koje su označene u stupnjevima Kelvina:

• Topla bijela svjetlost (2700K) je žuta boja koja je vrlo slična sjaju volframove niti.
• Prirodna bijela svjetlost (4200 K) je boja okoliša na sunčevoj svjetlosti, najneutralnija i najpovoljnija za ljudsko oko.
• Hladno bijelo svjetlo (6400 K) – boja ima pristranost prema plavom spektru, zbog čega sjaj poprima plavičastu nijansu. Obično se koristi u poduzećima, ugrađuje se u žarulje snage 65 W ili više.

Neki proizvođači dijele boje u sedam kategorija, gdje se označavanje vrši ćiriličnim slovima, gdje je L fluorescentna svjetiljka (da se razlikuje od C - LED):

• LB – obična bijela;
• LTB – bijela topla boja;
• LKB – prirodna bijela boja;
• LETS – prirodno svjetlo, poboljšani prikaz boja;
• LD – dnevno svjetlo;
• LDC – dnevno svjetlo, poboljšani prikaz boja;
• LCB – hladno bijelo svjetlo.

Mišljenje stručnjaka

Alexey Bartosh

Takvo detaljno odvajanje potrebno je za odabir najudobnije rasvjete, kao i za posebne namjene - rad s malim predmetima, uzgoj životinja i biljaka itd. Zahvaljujući tako širokoj raznolikosti, moguće je stvoriti ugodne uvjete u svakoj prostoriji.

Dodatno, postoji podjela prema obliku ispuštanja samih svjetiljki: cjevaste (T 4, T5, T8, T10 i T12, gdje brojevi označavaju promjere od 1,27, 1,59, 2,54, 3,17 i 3,80 cm, redom), spiralna, ravna (pl-u11w). Cijevaste opcije namijenjene su za ugradnju u posebne svjetiljke, budući da nemaju neke zaštitne elemente u krugu.

Principi rada i uređaji

Fluorescentne svjetiljke su šuplje staklene žarulje ispunjene živinim parama. U trenutku uključivanja, između dvije elektrode, raspoređene pomoću startnog kondenzatora, stvara se pražnjenje električnog luka. Proizvodi ultraljubičasto zračenje koje je nevidljivo ljudskom oku. Za pretvorbu u vidljivu svjetlost na stijenke tikvice nanosi se fosfor (najčešće korišteni spojevi su kalcijev halofosfat ili kalcijev-cink ortofosfat). Kada ultraljubičasto svjetlo prođe kroz fosfor, proizvodi se jaka svjetlost. Njegov svjetlosni učinak znatno premašuje sjaj volframa u žaruljama sa žarnom niti slične potrošnje energije. Boja ovisi o sastavu fosfora.

Za razliku od konvencionalne svjetiljke, štedni fluorescentni modeli ne mogu se spojiti izravno na izvor struje od 220 V. Kada su isključene, živine pare unutar žarulje imaju vrlo veliki otpor, pa se mora primijeniti visokonaponski impuls da bi se stvorilo pražnjenje. Osim toga, u trenutku pokretanja, odmah nakon pražnjenja, žarulja ima veliki negativni otpor, što bez zaštitnih elemenata u krugu može dovesti do kratkog spoja. Za cjevaste opcije koristi se elektromagnetski balast koji je ugrađen u samu svjetiljku.

Komponente sklopa

Štedne žarulje koje stvaraju atmosferu dnevne svjetlosti u zatvorenom prostoru rade zahvaljujući sljedećoj strukturi. Osim baze i žarulje, postoji kućište, ispod kojeg se krije elektronički krug štedne žarulje, naziva se elektronički balast - elektronički balast. Danas je to najpouzdaniji element za fluorescentne svjetiljke, a njegova trajnost izravno ovisi o kvaliteti. Detaljna anatomija s opisom funkcija svakog elementa je sljedeća:

• početni kondenzator - omogućuje izravno pokretanje svjetiljke;
• filtri - apsorbiraju radio i druge smetnje koje prodiru u strujni krug zajedno s električnom strujom (dizajnirani za smanjenje treperenja i drugih kvarova u stalnom radu);
• kapacitivni filtar - zasebni filtar koji neutralizira i izglađuje zaostale valove od ispravljanja izmjenične struje (dizajniran da eliminira treperenje i osigura stabilniju struju koja se dovodi u krug, što značajno produljuje vijek trajanja žarulje);
• prigušnica koja ograničava struju - štiti elektronički krug od prekomjerne struje, održavajući njegovu snagu na konstantnoj razini;
• bipolarni tranzistori;
• osigurač - sprječava kvar i paljenje elektroničkog kruga tijekom oštrog povećanja napona u mreži od 220 V.

Bilješka! Dizajn štednih žarulja je sličan: 15 W, 100 - 105 W ili više. Industrijska žarulja od 150 W ima elemente koji su otporni na udare napona; možda postoji energetski učinkovitiji mehanizam okidača koji kompenzira veću snagu ESL-a.

Razlike između fluorescentnih ESL i žarulja sa žarnom niti

• U luminiscentnim, sjaj fosfora znatno premašuje žarenje volframove spirale, stoga će s istom snagom domaćice sjati mnogo svjetlije.
• Zašto se žarulje sa žarnom niti toliko zagrijavaju? Njihova učinkovitost je vrlo niska, više od 90% električne energije troši se na zagrijavanje i održavanje sjaja volframove niti.
• Zbog mogućnosti reguliranja sastava fosfora odabire se boja sjaja koja je najugodnija za ljudsko oko.
• Zbog upotrijebljenih tvari, fluorescentni modeli imaju životni vijek gotovo 20 puta duži od žarulja sa žarnom niti.
• Minimalna disipacija topline u kućanskim aparatima omogućuje im ugradnju u kompaktne stolne svjetiljke, dekorativnu rasvjetu i podne svjetiljke; za takve svrhe prikladne su žarulje od 11 W, kao i snažne žarulje od 20, 24 i 25 W. Mogu se čak spojiti s punjača ili baterije.
• Maksimalna svjetlina u žaruljama sa žarnom niti i LED opcijama postiže se odmah, ali kod kućnih pomoćnica zagrijavanje živine pare može trajati od 1 do 3 minute.
• U hladnom vremenu, intenzitet sjaja fosfora smanjuje se gotovo 2 puta.
• Fluorescentne svjetiljke nisu prikladne za upotrebu u prostorijama u kojima se često koristi prekidač; to prijeti kvarom startnog kondenzatora i svjetiljka može izgorjeti.
• ESL ne rade u krugu s prigušivačima; kada napon padne, oni se isključuju.

Popravak štednih žarulja vlastitim rukama

Ako se ESL prestane uključivati, ima smisla pokušati sami vratiti njegovu funkcionalnost. Da biste to učinili, morate ga rastaviti tako da pažljivo uklonite bazu i izvučete elektronički krug iz kućišta, a zatim ga morate pregledati radi ispravnosti. Demontaža i popravak provode se zamjenom pokvarenih dijelova.

• Osigurač. To je najčešći uzrok kvara lampe. Njegovo izgaranje obično se određuje vizualno. Problem se rješava odlemivanjem starog i ugradnjom novog, sličnog kontejneru.
• Žari žarulje. Da biste ih provjerili, morate odlemiti po jednu iglu sa svakog kraja. Otpor svake niti treba biti isti. Kada se otkrije spaljena nit, otpornik s istim otporom kao i oštećeno područje zalemljen je na paralelnu spiralu.
• Koristeći multimetar ili drugi uređaj, morate provjeriti tranzistore, kondenzatore, diode, triacs i zener diode. Oni su oštećeni tijekom ozbiljnog preopterećenja ili kratkog spoja. Ako se pronađe takav element, rastavite ga i ponovno zalemite sa sličnim, prije provjere dijela koji se mijenja.
• Ako je sama tikvica oštećena, potrebno ju je pravilno zbrinuti - u normalnim uvjetima ne može se obnoviti.

Mišljenje stručnjaka

Alexey Bartosh

Specijalist za popravak i održavanje električne opreme i industrijske elektronike.

Zdravo! Sada su u svakodnevnom životu štedne žarulje postale sve popularnije među jednostavnim žaruljama sa žarnom niti. Sve je to, naravno, uzrokovano prvenstveno ekonomskim razlozima.

Nitko ne želi plaćati dodatni novac za struju. A štedna žarulja omogućuje vam da dobijete puno veći svjetlosni tok za istu jedinicu potrošene električne energije kao žarulja sa žarnom niti, ali uz manju potrošnju energije.

Štedna žarulja sastoji se od dva glavna dijela: plinske žarulje i prigušnice.
Tikvica za pražnjenje plina izrađuje se u različitim oblicima (u obliku slova U, spirala). Unutrašnjost tikvice presvučena je fosforom, na krajeve tikvice zalemljene su dvije spirale.
Balast je izrađen od poluvodičkih elemenata i predstavlja impulsni pretvarač napona izmjeničnog napona od 220 volti u izmjenični napon od oko 400 volti.

Dijagram štedne žarulje prikazan je na donjoj slici.

Princip rada štedne žarulje

Kao što je gore spomenuto, ekonomična žarulja koja štedi energiju ima žarulju sa spiralama zalemljenim na oba kraja. Obložene su posebnim oksidnim slojem. Ovaj sloj je potreban za stvaranje emisije termoelektroda.

Kada se na zavojnice dovede napon napajanja, one se počinju zagrijavati zbog struje koja teče kroz njih. Kada se zavojnice zagriju na određenu temperaturu, počinju emitirati elektrone. Taj se proces naziva termoelektrodna emisija. Žarulja ekonomične svjetiljke napunjena je živinim parama. Elektroni koji se sudaraju s atomima žive rezultiraju stvaranjem nevidljivog ultraljubičastog zračenja. Kad se fosfor izloži ultraljubičastom zračenju, ono uzrokuje svijetli sjaj u već vidljivom spektru za ljudsko oko, te vidimo jaki sjaj žarulje štedne lampe.

Kao što je gore spomenuto, za napajanje svjetiljke koristi se izmjenični napon. Zašto ne trajno? To se radi kako bi se produžio vijek trajanja svjetiljke. Kada se lampa napaja konstantnim naponom, događa se sljedeće. U tikvici će se elektroni kretati iz jedne spirale u drugu, jer će jedna elektroda biti katoda, a druga anoda. Anoda će biti neprestano bombardirana strujom elektrona i postat će vrlo vruća. U tom će slučaju oksidni sloj nataložen na spiralu neizbježno biti uništen.

Oksidni sloj na spirali značajno smanjuje otpor elektrode, a ako se uništi, otpor će biti nekoliko puta veći. To će zauzvrat dovesti do smanjenja broja emitiranih elektrona i smanjenja svjetlosnog toka žarulje. To će također dovesti do kvara elektroničkog balasta.

Stoga korištenje izmjeničnog napona značajno povećava radni vijek elektroda svjetiljke.
Kada se elektrode unište, štedna žarulja se počinje paliti uz treperenje elektroda, povećava se svjetlosni tok i nakon nekog vremena izgara. Ovo je konačni rezultat svake štedne žarulje.

Popravak štedne lampe

Popravak štedne svjetiljke provodi se ako postoje rezervni dijelovi ili izgorjeli donori iz kojih možemo izvaditi servisne elemente.

Sve što trebate učiniti je pažljivo pročitati ovaj materijal i primijeniti dobivene informacije u praksi. Unutrašnjost štedne lampe možete koristiti i u nekim drugim domaćim proizvodima.

Kvarovi štednih žarulja dijele se u dvije kategorije:
1. Elektronski balast pregori
2. Izgaraju niti žarne niti (najčešće jedna)

Prije početka popravaka morate saznati uzrok kvara svjetiljke. Da bismo to učinili, moramo rastaviti kućište ekonomične žarulje. Na donjoj fotografiji prikazana su mjesta na kojima trebate zaboditi odvijačem.

Lampa će tada izgledati ovako.

Odvojite četiri žice na ploči koja dolazi od žarulje, kao što je prikazano na fotografiji.

Odrežite dvije žice za napajanje koje idu do baze svjetiljke.

Digitalnim kliještima zazvonit ćemo spirale žarulje štedne žarulje.

Ako barem jedna zavojnica žarne niti pregori, tikvicu možete odbaciti. Tu više ništa ne možete učiniti. Krug za pokretanje lampe mora ispravno raditi.

Ako su spirale na tikvici netaknute, odložite tikvicu na stranu dok čekate donorsku lampu s neispravnom tikvicom.

Pažljivo pregledajte električni krug, obratite pozornost na stanje elemenata. Ima li opečenih ili opečenih dijelova? Često izlazni tranzistor pretvarača, diodni most i elektrolitski kondenzator ne uspiju. Kupite nove dijelove u trgovini radiodijelova kako biste zamijenili one koji su izgorjeli. Ako oznake nisu vidljive, rastavite radnu lampu ako postoji i zapišite njihove oznake.

Glavni razlozi brzog kvara štednih žarulja

Prije svega, to je prije svega nekvalitetna montaža svjetiljke, korištenje radio komponenti niske kvalitete od strane proizvođača svjetiljke, kao i odsutnost nekih dijelova na tiskanoj pločici.

Drugi faktor je sustavno pregrijavanje komponenti svjetiljke kao rezultat lošeg hlađenja.

Životni vijek štedne žarulje

Vijek trajanja ovisi o kvaliteti žarulje i učestalosti paljenja i gašenja. Neki proizvođači tvrde da radni vijek iznosi i do 7000 sati. U praksi je ovo vrijeme mnogo kraće. Uglavnom, svjetiljke prosječne kvalitete izgore unutar šest mjeseci.

Kako produžiti vijek trajanja štedne žarulje

Kako bi se produžio životni vijek štedne žarulje, predlaže se napraviti neke izmjene na žarulji. Sastoji se od ugradnje NTC termorezistorske žarulje u seriju sa zavojnicom sa žarnom niti i pravljenja ventilacijskih otvora u plastičnom kućištu postolja žarulje.

Termistor osigurava da je udarna struja žarulje ograničena i pomaže u sprječavanju izgaranja žarne niti.

Rupe u bazi poboljšavaju temperaturne uvjete elektroničkog sklopa zbog ulaznog zraka.

Nadogradnja štedne žarulje

Za otvaranje svjetiljke odlemite žicu na postolju, kao što je prikazano na slici ispod

Savijte rub baze gdje je žica pritisnuta

Podijelite tijelo svjetiljke na dva dijela. Unutra će se nalaziti elektronička balastna ploča.

Trebat će nam NTC termistor s otporom od 20 do 40 Ohma.

Ovo je otpor hladnog termistora. Zagrijavanjem se njegov otpor jako smanjuje i ne utječe na rad žarulje.

Termistor je spojen na prekid žarne niti.

Tijekom rada se zagrijava, stoga ga nemojte postavljati blizu balasta.

Prije sastavljanja kućišta, napravite rupe za ventilaciju u njemu u krugu.

Oni će poboljšati radnu temperaturu balastnih elemenata i žarulje svjetiljke. Ali ne biste trebali koristiti ovu svjetiljku na mjestima visoke vlažnosti. To je sve za mene. Sretno s renoviranjem!

Prema principu rada, štedna žarulja (ESL) slična je žarulji s konvencionalnom fluorescentnom svjetiljkom. Kao i svjetiljka, štedna svjetiljka sastoji se od prigušnice i fluorescentne svjetiljke (žarulje). Glavna razlika između ESL-a i konvencionalne fluorescentne svjetiljke je u tome što ESL ima ugrađen elektronički balast.

Tikvica može biti različitih oblika (u obliku slova U, spiralna itd.). Stijenke tikvice iznutra su presvučene fosforom, a na krajevima cijevi zapečaćene su dvije spirale. Kada se zagriju, spirale osiguravaju emisiju elektrona na svojoj površini. Pod utjecajem visokog napona između spirala dolazi do tinjajućeg pražnjenja u živinim parama u tikvici. U ovom slučaju, atomi žive emitiraju ultraljubičasto zračenje. Pod utjecajem UV zraka fosfor na stijenkama žarulje emitira vidljivu svjetlost (luminiscenciju). Boja svjetiljke ovisi o kemijskom sastavu fosfora.

Slika 1 - Uniel štedna svjetiljka (32 W).

U većini slučajeva, da biste otvorili kućište, trebate pažljivo izvući spoj dvaju dijelova kućišta pomoću odvijača ili noža, pritom pazeći da ne oštetite ploču i bocu. Nakon otvaranja, odmotajte izložene bakrene žice žarulje od iglica na ploči. Nakon toga možete izmjeriti otpor spirala, koji bi trebao biti otprilike 8-10 Ohma u hladnom stanju. Ako je jedna od spirala slomljena, tikvicu treba zamijeniti. Ako nema druge tikvice, možete kratko spojiti pinove na ploči na koje je spojena ova spirala. Ako je brtva tikvice slomljena, ne može se popraviti. Ako su spirale netaknute, onda je uzrok kvara najvjerojatnije u balastnoj ploči. Možete uzeti ploču iz druge svjetiljke ili je možete pokušati popraviti.

Krug svjetiljke Uniel ESL-S12-32 od 32 W kopiran je s ploče i prikazan na slici 2.

Slika 2 - Shema štedne svjetiljke Uniel

Krug radi na principu autooscilatora. Pozitivnu povratnu vezu organizira transformator (nije naznačen na ploči) na feritnom prstenu s tri "obojena" namota. Generator radi na rezonantnoj frekvenciji kruga kojeg tvore kondenzatori C4, C5 i induktivitet rezonantne prigušnice i transformatora s povratnom spregom. Struja u ovom krugu održava zagrijavanje zavojnica, a napon uklonjen iz kondenzatora C5 održava pražnjenje sjaja u svjetiljci.
Većina ESL-ova radi na ovom principu i njihovi su sklopovi na pločama slični jedni drugima. Ovisno o snazi ​​svjetiljke variraju vrijednosti elemenata i veličine ploča. Žaruljama manje snage možda nedostaju neki sigurnosni krugovi. Slika 3 prikazuje ploču elektroničkog balasta ESL.

Slika 3 - Ploča štedne svjetiljke Uniel

U praksi, najčešći kvarovi su kvarovi tranzistora K1/K2. U tom slučaju pregori osigurač, puknu otpornici R5/R6, a ponekad i otpornici u krugovima baze R3/R4. Nabubreni C2 elektroliti su uobičajeni, a lampa može raditi, ali treperi i svijetli malo slabije. Ako tijekom pokretanja čujete škripu ili zvonjavu, a lampica ne svijetli, možda je došlo do prekida jednog od upravljačkih namota OS transformatora ili jednog od otpornika u bazama. Ako se ključevi pokvare, moguće je da će se pokvariti DB3 dinistor, ali neće biti generacije.

Popravak ploče obično se sastoji od sljedećeg:

• ako se jedan ili dva tranzistora pokvare, zamijenite oba sličnim;
• ako otpornici R5/R6 puknu, zamijenite ih sličnim ili zamijenite kratkospojnicima;
• u slučaju prekida otpornika R3/R4 u bazama, zamijenite ih otpornicima iste snage;
• zamijenite osigurač sličnim;
• ako je elektrolit C2 natečen, zamijenite ga sličnim dizajniranim za napon od 400 V;
• ako je DB3 dinistor pokvaren, trebate ga zamijeniti odgovarajućim.

U ovom članku: povijest stvaranja kompaktne fluorescentne svjetiljke; njegovu strukturu i princip rada; spektar štedne žarulje ovisi o sastavu fosfora; prednosti i mane štednih fluorescentnih svjetiljki; kako odabrati štednu lampu.

Zabrana prodaje i proizvodnje uobičajenih žarulja sa žarnom niti u Rusiji dovela je do brojnih upornih glasina oko štednih žarulja. Za prosječnog potrošača, poput vas i mene, glavna zadaća rasvjetnih uređaja bila je i ostala kvaliteta same rasvjete. I, naravno, ne želite imati dodatne troškove za kupnju ovih "novih" svjetiljki, jer koštaju mnogo više od "Iljičevih lampi". Pogledajmo karakteristike štednih žarulja u ovom članku.

Povijest stvaranja

Službeno, prvu luminiscentnu ili, kako je još nazivaju, fluorescentnu svjetiljku stvorio je početkom prošlog stoljeća američki inženjer-izumitelj Peter Cooper Hewitt, koji je za nju dobio patent 17. rujna 1901. godine. Iako neki istraživači osporavaju njegov primat u izumu, nazivajući "ocem" fluorescentne svjetiljke malo poznatog njemačkog fizičara Martina Aronsa, koji je eksperimentirao sa živinim svjetiljkama krajem 19. stoljeća.

Fluorescentna svjetiljka koju je izumio i patentirao Hewitt sadržavala je živu, čija se para zagrijavala električnom strujom koja je prolazila kroz nju. Hewittova lampa bila je sferična i blago zakrivljena; davala je više svjetla od Lodygin-Edisonovih lampi, ali je to svjetlo bilo plavkastozeleno, neugodno za oko. Zbog toga su prve živine žarulje koristili samo fotografi i nisu bile u širokoj upotrebi.

Peter Cooper Hewitt. 1861-1921

Fluorescentnu svjetiljku u gotovo modernom obliku stvorila je skupina njemačkih izumitelja predvođenih Edmundom Germerom, koji su svoj izum patentirali 10. prosinca 1926. godine. Germer je bio taj koji je došao na ideju nanošenja fluorescentnog premaza na staklenu površinu svjetiljke iznutra, koji je pretvorio ultraljubičasti sjaj živine lampe u bijelu svjetlost koja ne šteti očima. Albert Hull, inženjer u General Electricu, razvio je fluorescentnu svjetiljku sa sličnim premazom do početka 1927., ali je tvrtka bila prisiljena kupiti patent od Edmunda Germera, koji ga je ranije prijavio.

Od stjecanja Germerovog patenta, inženjeri General Electrica aktivno su počeli poboljšavati fluorescentne svjetiljke, pokušavajući ih dovesti u masovnu proizvodnju. Kako bi se smanjila veličina žarulje, stvorene su okrugle žarulje i žarulje u obliku slova U, prikazane na štandu GE na Svjetskom sajmu u New Yorku 1939.; žarulje s kompaktnom spiralnom žaruljom razvio je inženjer General Electrica Edward Hammer 1976. godine. Međutim, fluorescentne svjetiljke spiralnog oblika nikada nisu puštene u proizvodnju 80-ih godina, jer su čelnici poduzeća smatrali da su troškovi izgradnje novih tvornica pretjerani. Godine 1995. kineski proizvođači iskoristili su sporost General Electrica pokretanjem proizvodnje štednih žarulja sa spiralnim žaruljama.

Edward Hammer sa svojim izumom - svjetiljkom s kompaktnom spiralnom žaruljom

Uvrtnu svjetiljku s magnetskim balastom (SL) stvorio je Philips 1980. godine - bila je to prva fluorescentna svjetiljka te vrste koja se natjecala sa žaruljama sa žarnom niti. Štednu žarulju s elektroničkim balastom (CFL) prvi je pokazao njemački koncern Osram 1985. godine.

Glavni strukturni elementi fluorescentne svjetiljke su žarulja, elektronska prigušnica i postolje. Utičnica s navojem za uvrtanje u grlo žarulje i s kontaktima za napajanje praktički se ne razlikuje od grla uobičajene žarulje sa žarnom niti.

Zakrivljena žarulja fluorescentne svjetiljke prekrivena je slojevima fosfora, ispunjena inertnim plinom i, u malim količinama, živinim parama - njihova ionizacija uzrokuje da žarulja svijetli kada je priključena struja. Sadržaj žive u fluorescentnim svjetiljkama kreće se od 1 do 70 mg. Unutar tikvice nalaze se volframove elektrode obložene mješavinom oksida barija, kalcija, cinka i stroncija. Fosfor koji se nanosi na unutarnju površinu staklene žarulje u kompaktnim fluorescentnim svjetiljkama sadrži zemnoalkalijske metale i stoga je 40% skuplji od fosfora koji se koristi u duguljastim fluorescentnim svjetiljkama za stropne svjetiljke. Zemnoalkalijski metali u fosforima kompaktnih svjetiljki osiguravaju rad pri visokom intenzitetu zračenja, zahvaljujući njima postalo je moguće smanjiti promjer žarulje žarulje. Bizarno zakrivljeni oblik žarulje u fluorescentnim svjetiljkama omogućuje smanjenje njezine duljine dijeljenjem na nekoliko kratkih dijelova koji međusobno komuniciraju.

Same svjetiljke, obložene fosforom i sadrže živinu paru, neće raditi kada je priključena struja - potreban je balastni starter, ugrađen u svjetiljku između baze i žarulje. Povlačeći visokofrekventnu struju od približno 50 kHz, elektronički balast (CFL) eliminira efekt treperenja štednih žarulja dok istovremeno povećava svjetlosni učinak. Elektronička prigušnica sama sebi povećava struju visoke frekvencije - u svom krugu sadrži pretvarač. Zadaci balasta također uključuju zagrijavanje elektroda i održavanje snage fluorescentne svjetiljke na nominalnoj razini, bez obzira na padove napona u mreži. Životni vijek štedne žarulje ovisi o tome koliko je dobro napravljen elektronički balast.

Kako radi fluorescentna svjetiljka? Dovod struje uzrokuje pražnjenje između elektroda, struja prolazi kroz mješavinu inertnog plina i živine pare, brzi elektroni se sudaraju sa sporim atomima žive - lampica svijetli. Međutim, 98% svjetlosnog zračenja koje proizvodi štedna žarulja je ultraljubičasto, nevidljivo ljudskom vidu. A vidljivu svjetlost koja iz njega dolazi osiguravaju fosforni slojevi koji svijetle pod utjecajem ultraljubičastog zračenja. Boja svjetlosti koju proizvode fluorescentne svjetiljke ovisi o kemijskom sastavu fosfora nanesenog na unutarnju stranu staklene žarulje.

Ovisnost vidljivog spektra fluorescentne svjetiljke o fosforu

Svjetlo koje stvaraju jeftine štedne žarulje najčešće je neugodno za oko - u njegovom spektru prevladavaju plava i žuta boja, zbog čega je boja predmeta u osvijetljenoj prostoriji neprirodna. Razlozi leže u vrsti fosfora koji sadrži jeftini kalcijev halofosfat. Takve svjetiljke, s visokom svjetlosnom učinkovitošću, namijenjene su za osvjetljavanje nestambenih prostorija (skladišta, itd.) - izvana proizvode bijelu svjetlost, ali njezin odraz od predmeta otkriva nepotpuni spektar (nedostatak crvene i zelene boje).

Štedne žarulje za kućnu rasvjetu imaju višu cijenu jer... Fosfor u njima stvara 3-5 traka u boji (na primjer, crvenu, zelenu i plavu) iz spektra vidljivog ljudskom oku i oponaša učinak prirodnog svjetla, ali smanjuje svjetlosni učinak.

Odmah je vrijedno spomenuti da dolje navedene pozitivne karakteristike ovise o proizvođaču svjetiljke - njegova želja da uštedi na sirovinama i komponentama ozbiljno smanjuje kvalitetu i vijek trajanja fluorescentnih svjetiljki.

profesionalcištedne žarulje:

• znatno manja, u usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti, potrošnja energije uz veću svjetlosnu snagu. Ako žarulja sa žarnom niti od 100 W ima svjetlosni učinak od 100-150 lumena, tada će svjetlosni učinak fluorescentne žarulje od 20 W biti 1100-2000 lumena - razlika je očita. Niska potrošnja energije štednih žarulja, između ostalog, značajno smanjuje opterećenje električnih instalacija;
• značajan vijek trajanja, 8-10 puta duži od vijeka trajanja žarulja sa žarnom niti. Kada radi u prosjeku 2,5-3 sata dnevno, fluorescentna svjetiljka će osvijetliti prostoriju 8.000-11.000 sati i trajat će nekoliko godina (ovisno o modelu i proizvođaču), otprilike 6-8 puta duže od obične “Iljičeve lampe”. ”;
• tijekom cijelog razdoblja rada, intenzitet osvjetljenja kompaktnim fluorescentnim svjetiljkama se ne mijenja;
• Najviša temperatura radne štedne žarulje neće prijeći 60 °C. 95% energije u žaruljama sa žarnom niti odlazi na grijanje, tj. sa snagom od 100 W, žarulja sa žarnom niti će se zagrijati do 95 ° C;
• Proizvode se svjetiljke nekoliko svijetlih nijansi osvjetljenja, od kojih su glavne topla dnevna svjetlost (slično boji osvjetljenja žarulja sa žarnom niti), dnevna i hladna dnevna svjetlost;
• Nema treperenja (stroboskopski efekt) u proizvedenom svjetlosnom toku, stabilnost osvjetljenja osigurana je elektroničkim balastom svjetiljke;
• tvorničko jamstvo proizvođača za svaku štednu žarulju. Za Iljičeve lampe nikada nije bilo garancija.

minusištedne žarulje:

• visoka cijena. Ako žarulje sa žarnom niti koštaju 10-25 rubalja, tada će fluorescentne svjetiljke koštati 80-400 rubalja. Kineske i domaće štedne žarulje su jeftinije, europske su skuplje;
• izbočina na postolju gdje se nalazi prigušnica svjetiljke ponekad otežava njezinu ugradnju. Svjetiljka s elektroničkim balastom ne izgleda dobro kada se ugradi u luster, jer... baza je previše uočljiva;
• Ovim žaruljama treba od 30 sekundi do dvije minute da se zagriju do pune svjetline;
• Vijek trajanja kompaktnih fluorescentnih svjetiljki ovisi o učestalosti uključivanja i isključivanja struje - što se češće to događa, svjetiljka će brže pokvariti. Između gašenja i ponovnog uključivanja mora postojati pauza od najmanje 5 minuta;
• Takve svjetiljke ne mogu koristiti osobe s kožnim bolestima i epilepsijom, jer intenzitet osvjetljenja štednih žarulja veći je od uobičajenog i može dovesti do negativnih posljedica;
• Nemojte razbiti staklenu žarulju svjetiljke, jer živine pare će ući u prostore i morat će se ventilirati nekoliko sati u bilo koje doba godine, a stanovnici će morati napustiti prostore kuće (stana) za cijelo vrijeme ventilacije - ovo je važno. Ako se nekoliko svjetiljki razbije odjednom, morat ćete pozvati stručnjake iz Ministarstva za hitne situacije da izvrše demerkurizaciju. Nemojte razbijati fluorescentne svjetiljke;
• Nije uopće jasno kako zbrinuti razbijene fluorescentne svjetiljke - zabranjeno ih je bacati, au većini naseljenih mjesta nema specijaliziranih sabirnih mjesta.

Kako odabrati štednu lampu

Prije svega provjerite je li svjetiljka koju nudi prodavač ispravna i je li žarulja dobro spojena na postolje – slabe spojeve obično uzrokuju lampe malih kineskih proizvođača koje se ručno sklapaju.

Snaga nove svjetiljke određena je snagom žarulja sa žarnom niti prethodno korištenih u određenoj prostoriji, uz smanjenje od 4-5 puta. Oni. ako ste koristili "Ilyich lampe" od 100 W, trebat će vam fluorescentna svjetiljka od 20-25 W (bolje je uzeti onu s malom rezervom snage).

Intenzitet osvjetljenja ove svjetiljke određen je temperaturom na Kelvinovoj ljestvici navedenoj na pakiranju: od 2700 do 4000 oK - toplo svjetlo (analogno svjetlu žarulja sa žarnom niti), takve su svjetiljke prikladne za osvjetljavanje spavaće sobe i kuhinje; od 4.000 do 5.000 ok - toplo bijelo svjetlo, pogodno za dnevne sobe i hodnike; od 6.000 do 6.500 ok - hladno bijelo svjetlo, koristi se za radne sobe i urede. Svjetiljke potonjeg tipa ne isplati se kupovati za kućnu rasvjetu - svjetlo je previše zasićeno i teško ga je tolerirati.

Veličina svjetiljke. Baza fluorescentnih svjetiljki, kao što je gore navedeno, duža je od baze žarulja sa žarnom niti - za kućnu rasvjetu optimalna baza bila bi standard E27 (duljina - 105 mm, promjer - 60 mm), čije su dimenzije slične utičnice za "Iljičeve lampe".

Jamstvo i radni vijek trajanja. Proizvođači ih označavaju na pakiranju: optimalni vijek trajanja u rasponu od 6000-12000 sati; jamstvo - od godinu dana i više. Imajte na umu da neće sve marke fluorescentnih svjetiljki imati navedene rokove važeće - kineski proizvođači mogu navesti visoke rokove, ali zapravo će svjetiljke pokvariti mnogo ranije.

Proizvođači i marke. Na ruskom tržištu zastupljene su štedne žarulje europskih marki - njemački "Osram" i "Wolta", nizozemski "Philips", danski "Comtech", poljska "Ikea", američki "General Electric"; ruski - “Ecola”, “Cosmos”, “Aladin”, “Lisma”, “Uniel”; Kineski - "Camelion", "Navigator" itd. Naravno, proizvodi najvećih europskih proizvođača odlikuju se visokom kvalitetom i radnim karakteristikama, ali vrijedi napomenuti da domaće kompaktne fluorescentne svjetiljke također imaju dobru kvalitetu po nižoj cijeni .

U pritvoru

Kao što se može vidjeti iz ovog članka, fluorescentne svjetiljke stvarno štede energiju i služe ispravno, pod uvjetom da su ispunjeni zahtjevi za njihov rad. Visoka cijena i određeni sadržaj živine pare, naravno, ostaju problem za potrošače, ali proizvođači ih pokušavaju riješiti - na primjer, u modernim modelima štednih žarulja, živa je vezana s kalcijevim amalgamom i neće ispariti, kako proizvođači tvrde, ako je lampa oštećena.

Još jedan način da uštedite energiju i spriječite prodor živinih para u stambene prostore je korištenje LED svjetiljki, ali to je tema za poseban članak.

Rustam Abdyuzhanov, rmnt.ru