Как зажечь люминесцентную лампу без дросселя схемы. Восстановление лампы дневного света с перегоревшей нитью накала

С електричеством все в порядке, с комарами тоже.
220 B 1кВт

Устройство предназначено для питания бытовых потребителей переменным током. Номинальное напряжение 220 В, мощность потребления 1 кВт. Применение других элементов позволяет использовать устройство для питания более мощных потребителей.

Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и от него питается нагрузка. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает примерно четверть потребленной электроэнергии.

Теоретические основы:

Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, заряд которого соответствует синусоиде сетевого напряжения, но сам процесс заряда происходит импульсами высокой частоты. Ток, потребляемый устройством из электрической сети, представляет собой импульсы высокой частоты. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат входной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребление в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью.

Принципиальная схема устройства:


Основными элементами являются силовой выпрямитель Br1, конденсатор C1 и транзисторный ключ T1. Конденсатор С1 включен последовательно в цепь питания выпрямителя Br1, поэтому в моменты времени, когда Br1 нагружен на открытый транзистор Т1, заряжается до мгновенной величины сетевого напряжения, соответствующей данному моменту времени.

Заряд производится импульсами с частотой 2 кГц. Напряжение на С1, а также на подключенной параллельно ему нагрузке по форме близко к синусоидальному с действующим значением 220 В. Для ограничения импульсного тока через транзистор Т1 во время заряда конденсатора, служит резистор R6, включенный последовательно с ключевым каскадом

На логических элементах DD1, DD2 собран задающий генератор. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С2-R7 и C3-R8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии. На транзисторах Т2 и Т3 построен формирователь импульсов, предназначенный для управления мощным ключевым транзистором Т1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в открытом состоянии входил в режим насыщения и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться.

Трансформатор Tr1, выпрямитель Br2 и следующие за ними элементы представляют собой источник питания низковольтной части схемы. Этот источник обеспечивает питанием 36В формирователь импульсов и 5В для питания микросхемы генератора.

Детали устройства:

Микросхема: DD1, DD2 - К155ЛА3. Диоды: Br1 – Д232А; Br2 - Д242Б; D1 – Д226Б. Стабилитрон: D2 – КС156А. Транзисторы: Т1 – КТ848А, Т2 – КТ815В, Т3 – КТ315. Т1 и Т2 устанавливаются на радиаторе площадью не менее 150 см2 . Транзисторы устанавливаются на изолирующих прокладках. Конденсаторы электролитические: С1- 10 мкФ Ч 400В; С4 - 1000 мкФ Ч 50В; С5 - 1000 мкФ Ч 16В; Конденсаторы высокочастотные: С2, С3 – 0.1 мкФ. Резисторы: R1, R2 – 27 кОм; R3 – 56 Ом; R4 – 3 кОм; R5 -22 кОм; R6 – 10 Ом; R7, R8 – 1.5 кОм; R9 – 560 Ом. Резисторы R3, R6 – проволочные мощностью не менее 10 Вт, R9 - типа МЛТ-2, остальные резисторы – МЛТ-0.25. Трансформатор Tr1 – любой маломощный 220/36 В.

Наладка:

При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что низковольтная часть схемы не имеет гальванической развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей – обязательно!

Вначале проверяют отдельно от схемы низковольтный блок питания. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания маломощного генератора.

Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2, С3 или резисторы R7, R8.

Формирователь импульсов на транзисторах Т2 и Т3, если правильно собран, обычно наладки не требует. Но желательно убедиться, что он способен обеспечить импульсный ток базы транзистора Т1 на уровне 1.5 – 2 А. Если такое значение тока не обеспечить, транзистор Т1 не будет в открытом состоянии входить в режим насыщения и сгорит за несколько секунд. Для проверки этого режима можно при отключенной силовой части схемы и отключенной базе транзистора Т1, вместо резистора R1 включить шунт сопротивлением в несколько Ом. Импульсное напряжение на шунте при включенном генераторе регистрируют осциллографом и пересчитывают на значение тока. При необходимости подбирают сопротивления резисторов R2, R3 и R4.

Следующей стадией является проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С1 временно отключают, а в качестве нагрузки используют потребитель малой мощности, например лампу накаливания мощностью до 100 Вт. При включении устройства в электрическую сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне 100 – 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе R6 должны показать, что питание её производится импульсами с частотой, задаваемой генератором. На нагрузке серия импульсов будет модулирована синусоидой сетевого напряжения, а на резисторе R6 – пульсирующим выпрямленным напряжением.

Если всё исправно, подключают конденсатор С1, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на нагрузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 220 В. При этом очень важно внимательно следить за температурой транзистора Т1. Если возникает повышенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это свидетельствует о том, что Т1 либо не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. В этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показывают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 в течение длительного времени не нагревается даже без радиатора.

В заключении подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С1 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки напряжением 220 В. Емкость С1 следует подбирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости резко увеличивает импульсный ток через транзистор Т1. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору R6. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора (20 А для КТ848А). В случае необходимости его ограничивают, увеличивая сопротивление R6, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С1.

При указанных деталях устройство рассчитано на нагрузку 1 кВт. Применяя другие элементы силового выпрямителя и транзисторный ключ соответствующей мощности, можно питать и более мощные потребители. Обращаем Ваше внимание на то, что при отключенной нагрузке устройство потребляет из сети довольно большую мощность, которая учитывается счетчиком. Поэтому рекомендуется всегда нагружать устройство номинальной нагрузкой, а также отключать при снятии нагрузки.

Пришла весна...

Комары ?

Пришла весна, а с нею и новая проблема - комары и мошки, которые иногда просто сводят с ума. Но для людей, у которых руки растут из правильного места это не проблема! Мы умеем находить выход из любой сложной ситуации! И в этот раз мы соберем отпугиватель комаров! Как известно, комары очень не любят ультразвук, и мы этим воспользуемся:

Вот простенькая схема на транзисторах:


Ещё одна схемка на транзисторах, но уже посложнее:


А вот совсем простая на микросхеме:

Перегорела ЛДС ?

Чтобы не утруждать себя наматыванием токопроводящих поясков, которые и выгладят внешне не очень-то симпатично, соберите учетверитель напряжения.Он позволит вам раз и навсегда забыть о проблеме перегорания ненадежных нитей накала.

Простая схема включения ЛДС с двумя перегоревшими нитями накала посредством учетверителя напряжения

Важно, что бумажные (или даже электролитические оксидные) конденсаторы С1 и С2 должны быть рассчитаны на номинальное (рабочее) напряжение не менее 400 В, а слюдяные конденсаторы СЗ и С4 - 750 В и более. Мощный токоограничительный резистор R1 лучше всего заменить 127-вольтовой лампочкой накаливания. Сопротивление резистора R1, его мощность рассеяния, а также подходящие по мощности 127-вольтовые лампы (их следует соединять параллельно) указаны в таблице. Здесь же приведены данные по рекомендуемым диодам VD1-VD4 и емкости конденсаторов С1-С4 для ЛДС нужной мощности.

Если взамен сильно нагревающегося резистора R1 использовать 127-вольтовую лампу, ее нить накала станет едва-едва теплиться - температура нагрева нити (при напряжении 26 В) не достигает и 300ºС (темно-коричневый цвет каления, неразличимый глазом даже в полной темноте). Из-за этого 127-вольтовые лампы здесь способны служить едва ли не вечно. Повредить их можно лишь чисто механически, скажем, разбив невзначай стеклянную колбу или «стряхнув» тоненький волосок спирали. Еще меньше нагревались бы 220-вольтовые лампы, но их мощность придется брать чрезмерно большой. Дело в том, что она должна превышать мощность ЛДС приблизительно в 8 раз!

Параметры деталей, используемых в схеме учетверителя напряжения

Долго не мог найти остеклованное проволочное сопротивление мощностью 40 Вт и номиналом 60 Ом. Пришлось соединять параллельно по 5...6 подходящих резисторов. Но при испытании схемы эти резисторы очень сильно нагревались, а это небезопасно в пожарном отношении. И пришла мне идея: не использовать ли бесполезно рассеиваемую резисторами тепловую энергию, преобразовав ее в другую, световую. И получилось. Все дело в том, что я применял в качестве резистора обычную 220-воль-товую электрическую лампу накаливания мощностью 25 Вт, включив ее последовательно с люминесцентной лампой ЛБ-40 через диод Д226 Б (можно и без диода). Таким образом, я не только восстановил работу перегоревшей лампы дневного света, но и заставил давать свет обычную лампу.

Такое устройство с двумя источниками света удобно использовать в разделенных ванной комнате и туалете, в подвале и гараже и других местах. Загораются оба источника мгновенно, причем свечение люминесцентной лампы не сопровождается надоедливыми жужжанием и миганием, которые наблюдаются в схемах с дросселем пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) и стартером. Конечно, придется докупить лампу накаливания, но расходы на нее вскоре окупятся (она в этой схеме служит очень долго, причем горит, не мигая, что происходило бы при включении лампы в сеть через диод. Горит а этом случае лампа полным накалом.

В схеме доработанного устройства, приведенного на рис., использованы следующие радиодетали. Диоды VD2 и VD3 (тип Д226 Б) и конденсаторы С1 и С4 (тип К61-К, емкость 6 мкФ, рабочее напряжение 600 В) представляют двухполупериодный выпрямитель. Величины емкостей С1 и С4 определяют рабочее напряжение лампы дневного света (чем больше емкость конденсаторов, тем больше напряжение на электродах лампы). При работе схемы на холостом ходу (без лампы HL1 или HL2) напряжение в точках а и б достигает 1200 В. Поэтому будьте осторожны.

Схема включения перегоревшей люминесцентной лампы

Конденсаторы С2 и С3 (тип КБГ-М2; емкость 0,1 мкФ; рабочее напряжение 600В) способствуют подавлению радиопомех и вместе с диодами VD1 и VD4 и емкостями С1 и С4 создают напряжение 420 В в точках а и б, обеспечивая надежное зажигание лампы в момент включения. Необходимо обратить внимание на полярность подключения люминесцентной лампы. Так, в случае незагорания лампы следует перевернуть трубку на 180° и снова вставить в патроны. Клеммы в патронах или на самой трубке для надежности зажигания замыкают накоротко. Но некоторые трубки (у которых, видимо, спирали полностью рассыпались) не зажигаются. Лучше и ярче горят хорошие трубки, подключенные к схеме.

При замене лампы накаливания на более мощную, последняя горит тускнее, но свечение трубки остается постоянным.

Схема может работать без диодов VD1 и VD4 и конденсаторов С2 и С3, но при этом надежность включения уменьшается.

Лампы дневного света намного экономичнее и более долговечны, чем лампы накаливания. Но схема их подключения к сети 220В более сложная и требует дополнительных элементов: дросселя и стартера. Кроме того, недостатком наиболее распространенной схемы является способ зажигания лампы, когда через ее нити накала (для их разогрева) пропускается ток на стартер; при этом перепады тока часто выводят нити из строя (они перегорают), и лампа не зажигается, хотя сама она остается работоспособной. Волоски (нити накала) могут также обрываться от небрежного обращения с лампой, например, при ее встряске. Рационализаторы уже давно придумали много схем для безстартерного зажигания лампы, когда разогрев ее нитей не применяют и, следовательно, их обрыв на работе лампы не сказывается. Одна из таких схем, наиболее простая в исполнении, и предлагается читателям.

В этой схеме зажигание лампы производится подачей на ее электроды (нити накала) 600-620 В, получаемых при помощи конденсаторов и диодов, соединенных по схеме удвоения напряжения. После зажигания лампы напряжение на ней (за счет разряда конденсаторов через лампу и падения на дросселе) падает до нормального 95-100 В, и лампа горит устойчиво. При этом удвоения напряжения уже не происходит, и лампа питается выпрямленным сетевым напряжением. Для выпрямительного моста нужно взять диоды, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 400В и ток не менее 300 тА, подойдут широко распространенные Д226Б, Д229Б, Д205 или выпрямительные мосты КЦ-

401 Б, КЦ-401 Г. Это для ламп мощностью до 40 Вт, для ламп большей мощности нужны и более мощные диоды КД202Л, КД205Б или выпрямительные мосты КЦ-402В, КЦ-405В. Конденсаторы также выбираются на рабочее напряжение не ниже 300В, лучше всего применить неполярные, типа БГТ, КБГ, ОКБГ, К42-4 и другие емкостью 0,25-1,6 мкф, оба должны быть одинаковые. Для каждой лампы нужен соответствующий ей по мощности дроссель. Есть схемы, где вместо дросселя применены проволочные сопротивления (резисторы) или лампы накаливания (100 Вт, для лампы дневного света - 40Вт), но их применение ограничено из- за большого нагрева.

Электросхема подключения лампы

Предлагаемая схема испытана на практике, единственный ее недостаток - постепенное затемнение с одного конца баллона, которое появляется через некоторое время после начала эксплуатации. После затемнения 6-10 см от конца баллона лампу можно переставить концами.

В стандартной схеме светильника с лампой дневного света используется три детали это сама лампа, дроссель и стартер. Последний используется только для запуска лампы, потом он никакого участия в работе лампы не принимает. На рисунке ниже из первой схемы видно, что можно обойтись и без стартера, но в этом случае лампу придется запускать специальной кнопкой через конденсатор.

На второй схеме (справа) стартер заменен на четыре детали, при такой схеме можно запускать даже перегоревшие лампы.
Обе схемы опробованы и работают в домашних условиях уже не первый год.

Не ослабевает интерес к поиску оригинальных технических решений, позволяющих зажигать даже перегоревшие люминесцентные лампы, и в настоящее время. И это даёт порой поистине изумительные результаты.

Способов восстановить лампу дневного света в интернете и литературе описано немало (и мы не исключение- смотрите материал Вечная люминесцентная лампа), но почти во всех этих случаях оживить лампу дневного света возможно лишь когда обе нити канала исправны.
Здесь-же мы приводим пару вариантов как можно оживить лампу дневного света если одна из нитей накала оборвана .

При повторении этих схем нужно иметь в виду, что нить накаливания ЛДС, которая остается "живой”, работает с перегрузкой, поскольку перегоревшая нить накаливания шунтирована “проволочной перемычкой”. Такой форсированный режим работы лампы из-за уменьшения сопротивления цепи нитей накаливания в два раза приводит к ее быстрому износу, и она выходит из строя. Кроме того, схема "реанимации", приведенная в , требует дополнительной установки пусковой кнопки, поэтому при управлении ЛДС с помощью настенного выключателя возникает проблема - где же разместить эту пусковую кнопку, чтобы включать лампу, установленную на потолке?

В схеме “реанимации", которая показана на рис.1, этих недостатков нет. Как видно из рис.1, перегоревшая нить накала ЛДС шунтирована не перемычкой, а проволочным резистором, сопротивление которого равно холодному сопротивлению нити накала. Для ламп мощностью 20 и 30 Вт (ЛБК22, ЛБУЗО) это сопротивление составляет 2...3 Ом. Проволочный резистор R1 выполнен на резисторе типа ВС-0,25 10 кОм и состоит из 2-3 витков нихромового провода диаметром 0,15...0,2 мм.
В качестве резистора R1 очень удобно использовать переменный проволочный резистор типа СП5-28А номиналом 33 Ом или подобные ему, подбирая при наладке величину его сопротивления так, чтобы нить накаливания ЛДС не перегружать (при пуске она должна быть красного или розового цвета при уверенном зажигании лампы). При наладке схемы необходимо также учитывать рекомендации , которые обеспечивают уверенное зажигание ЛДС.

Литература
1. Ховайко В. Восстановление люминесцентных ламп//Радио. - 1997.
- №7 -С.37
2. Есеркенов К. Способ “реанимации”ламп дневного света//Радио.
- 1998. - №2. - C.61.

Так называемые лампы «дневного света» (ЛДС) безусловно более экономичны, чем обычные лампы накаливания, к тому же они намного долговечнее. Но, к сожалению, у них та же «ахиллесова пята» - нити накала. Именно подогревные спирали чаще всего отказывают при эксплуатации - попросту перегорают. И лампу приходится выбрасывать, неизбежно загрязняя окружающую среду вредной ртутью. Но далеко не все знают, что такие лампы вполне еще пригодны для дальнейшей работы.

Чтобы ЛДС, у которой перегорела всего лишь одна нить накала, продолжала работать, достаточно просто перемкнуть те штырьковые выводы лампы, которые соединяются с перегоревшей нитью. Выявить, которая нить сгорела, а которая цела, легко обычным омметром или тестером: перегоревшая нить покажет по омметру бесконечно большое сопротивление, если же нить цела, сопротивление будет близко к нулевому. Чтобы не возиться с пайкой, на штырьки, идущие от перегоревшей нити, нанизывают несколько слоев фольгированной (от чайной обертки, молочного пакета или сигаретной упаковки) бумаги, а после аккуратно подрезают ножницами весь «слоеный пирог» по диаметру цоколя лампы. Тогда схема подключения ЛДС получится такая, как показано на рис. 1. Здесь люминесцентная лампа EL 1 имеет только одну (левую по схеме) целую нить, вторая же (правая) замкнута накоротко нашей импровизированной перемычкой. Другие же элементы арматуры люминесцентного светильника - такие, как дроссель L1, неоновый, (с биметаллическими контактам) стартер ЕК1, а также помехоподавляющий конденсатор С3 (с номинальным напряжением не менее 400 В), могут оставаться прежними. Правда, время зажигания ЛДС при такой доработанной схеме может возрасти до 2...3 секунд.

Работает лампа в такой ситуации так. Как только на нее подано сетевое напряжение 220 В, неоновая лампа стартера ЕК1 загорается, из-за чего ее биметаллические контакты нагреваются, в результате чего они в конце концов замыкают цепь, подключая дроссель L1 - через целую нить накала к сети. Теперь эта оставшаяся нить подогревает пары ртути, находящиеся в стеклянной колбе ЛДС. Но вскоре биметаллические контакты лампы остывают (из-за погасания «неонки») настолько, что они размыкаются. Благодаря этому на дросселе формируется высоковольтный импульс (вследствие ЭДС самоиндукции этой катушки индуктивности). Именно он способен «поджечь» лампу, иными словами ионизировать пары ртути. Ионизированный газ как раз и вызывает свечение порошкового люминофора, которым колба покрыта изнутри по всей длине.

А как быть, если в ЛДС перегорели обе нити накала? Разумеется, допустимо перемкнуть и вторую нить. Однако способность к ионизации у лампы без принудительного подогрева существенно ниже, а потому и высоковольтный импульс здесь потребуется большей амплитуды (до 1000 В и более).

Чтобы снизить напряжение «поджига» плазмы, можно организовать снаружи стеклянной колбы вспомогательные электроды, как бы в дополнение к двум имеющимся. Они могут представлять собой кольцевой поясок, приклеенный к колбе клеем БФ-2, К-88, «Момент» и т. п. Поясок шириной около 50 мм вырезают из медной фольги. К нему припаивают припоем ПОС тонкий проводок, электрически соединенный с электродом противоположного конца трубки ЛДС. Естественно, сверху токопроводящий поясок закрывают несколькими слоями ПВХ-изо-ленты, «скотча» или медицинского лейкопластыря. Схема такой доработки приведена на рис. 2. Интересно, что здесь (как и в обычном случае, т. е. с целыми нитями накала) использовать стартер вовсе не обязательно. Так, замыкающая (нормально разомкнутая) кнопка SB1 применяется для включения лампы EL1, а размыкающая (нормально замкнутая) кнопка SB2 - для выключения ЛДС. Обе они могут быть типа КЗ, КПЗ, КН, миниатюрными МПК1-1 или КМ1-1 ит. п.

Чтобы не утруждать себя наматыванием токопроводящих поясков, которые и выгладят внешне не очень-то симпатично, соберите учетверитель напряжения (рис. 3). Он позволит вам раз и навсегда забыть о проблеме перегорания ненадежных нитей накала.

Учетверитель содержит два обычных выпрямителя с удвоением напряжения. Так, например, первый из них собран на конденсаторах С1, С4 и диодах VD1, VD3. Благодаря действию этого выпрямителя на конденсаторе С3 формируется постоянное напряжение около 560В (так как 2,55 220В=560В). На конденсаторе С4 возникает напряжение той же величины, поэтому на обоих конденсаторах С3, С4 появляется напряжение порядка 1120 В, вполне достаточное для ионизации паров ртути внутри ЛДС EL1. Но как только ионизация началась, напряжение на конденсаторах С3, С4 снижается с 1120 до 100...120 В, а на токоограничительном резисторе R1 падает примерно до 25...27 В.

Важно, что бумажные (или даже электролитические оксидные) конденсаторы С1 и С2 должны быть рассчитаны на номинальное (рабочее) напряжение не менее 400 В, а слюдяные конденсаторы С3 и С4 - 750 В и более. Мощный токоограничительный резистор R1 лучше всего заменить 127-вольтовой лампочкой накаливания. Сопротивление резистора R1, его мощность рассеяния, а также подходящие по мощности 127-вольто-вые лампы (их следует соединять параллельно) указаны в таблице. Здесь же приведены данные по рекомендуемым диодам VD1-VD4 и емкости конденсаторов С1-С4 для ЛДС нужной мощности.

Какую применить схему «реанимации» ЛДС, выбирайте сами, исходя из своего вкуса и возможностей.

Журнал «САМ» №10, 1998 год