0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цоколь Е27: особенности конструкции лампы

Разные виды цоколей ламп имеют свои конструктивные характеристики, обусловленные особенностями производства и применения. Так, цоколь Е27 представляет собой алюминиевый резьбовой элемент диаметром 27мм. Примечательно, что буква «е» в обозначении типов ламп освещения отсылает нас к первой букве фамилии изобретателя Эдисона. Он разработал и запатентовал данный тип цоколя. Цифра «27» указывает на внешний диаметр резьбы.

Конструкция у ламп данного типа обязательно включает в себя стеклянную колбу (или другой корпус), крючковые держатели, токовые вводы, предохранитель, изолятор и токопроводящие контакты.

Почему именно светодиодные лампы?

Многие потребители гонятся за низкой стоимостью и предпочитают купить традиционную лампу накаливания, чем переплачивать за аналогичную продукцию на основе диодов. Но сходство во внешнем виде – это мелочи. LED запатентованные лампы светодиодные с цоколем Е27 имеют массу преимуществ перед обычными лампочками «Ильича» и даже люминесцентными изделиями.

  1. Экономичность. Из всех существующих сегодня ламп cветодиодные изделия потребляют наименьшее количество электроэнергии. Применение данного вида источников света даёт возможность снизить затраты электричества и сэкономить тем самым круглую сумму.
  2. Низкая теплоотдача. Отсутствие нагревания делает светодиодные лампы с цоколем Е27 безопасными в использовании. Получаемое от сети напряжение перерабатывается исключительно в яркий свет, не нагревая при этом помещение.
  3. Прочность. Обычные лампы накаливания часто взрываются, что весьма небезопасно для домашнего использования. Такие светодиодные (LED) приборы достаточно мощные и при этом прочные, а это исключает подобные проблемы.
  4. Долговечность. Срок службы LED ламп Е27 от производителя составляет от 3 лет. А учитывая периодическое включение света в жилом помещении, эксплуатацию светодиодной продукции можно продлить ещё на несколько лет.

Рассматривая все вышеперечисленные преимущества, для потребителей недостатком остаётся лишь одно – высокая цена. Но если подсчитать всю экономию, полученную в результате уменьшения потребления электрической энергии, приобретение светодиодных (LED) ламп с цоколем Е27 окупится в первые несколько месяцев и эти лампы очень разнообразные.

Изготовление и применение антикороновирусной лампы

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа может применяться для дезинфекционной обработки помещений как одна из мер против короновируса.

«Эффект обеззараживания основан на прямом губительном воздействии ультрафиолетовых лучей в спектре с длиной волны 200—300 нм и максимумом бактерицидного действия 260 нм … ультрафиолетовые лучи могут воздействовать не только на обычные бактерии, но и на споровые организмы и вирусы» — Справочник химика [1].

Подробную информацию об использовании ультрафиолетового излучения для обеззараживания можно найти в [2].

Профессиональные бактерицидные установки стоят недешево и предназначенные для них лампы в обычный патрон не вкрутишь. В этой статье пойдёт речь об изготовлении и применении недорогой бактерицидной лампы со стандартным патроном Е27 или Е14 с питанием от сети 220В на основе УФ лампы с цоколем 2G7 или G11 и электронного балласта б/у энергосберегающей лампы.

Меры предосторожности при использовании УФ-лампы.

  1. Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу приводит к ожогам разной степени, может вызывать рак кожи. При облучении глаз вызывает ожог роговицы. Ультрафиолет коротковолнового диапазона (100—280 нм) может проникать до сетчатки глаза. Обработка помещений должна проводиться только без людей!
  2. При работе УФ ламп образуется озон, обладающий высокой токсичностью. После обработки помещение необходимо проветрить. Это не относится к УФ лампам из увиоливого стекла, не генерирующим озон по причине поглощения стеклом спектра излучения, создающего молекулы озона.
  3. Многие полимеры, используемые в товарах широкого потребления, деградируют под действием УФ-света. Не рекомендуется надолго оставлять изделия из полимеров вблизи работающих УФ ламп.

В зависимости от соотношения мощностей УФ лампы и электронного балласта, возможны 3 варианта:

  1. Если мощность лампы и балласта совпадают, задача проста: подключить лампу к балласту и прикрепить к корпусу.
  2. Если мощность лампы больше мощности балласта, если повезёт, работать будет, но не на полную мощность, а в соответствии с мощностью балласта. Балласт ограничивает выходной ток, поэтому подключение ламп избыточной мощности не выведет его из строя.
  3. Если мощность лампы меньше — требуется вмешательство в конструкцию балласта с целью уменьшения мощности. Об этом — следующий раздел.

Устройство и работа электронных балластов.

На эту тему написано немало статей. Рассмотрим первую схему из статьи «Схемы, устройство и работа энергосберегающих ламп» [3].


Рисунок 1: cхема электронного балласта лампы.

Из всех элементов схемы нас интересуют:

  1. Лампа. На схеме обозначены её катоды LMP1, LMP2. Сюда будем подсоединять УФ-лампу.
  2. Пусковой конденсатор С3. Во время запуска, напряжение на конденсаторе C3 достигает порядка 600В. Если колба энергосберегающей лампы была повреждена, вероятен выход из строя конденсатора C3 и транзисторов. Поэтому, при использовании балласта от неисправной лампы, необходимо проверить их исправность. Да и все остальные детали желательно проверить до первого включения.
  3. Терморезистор RT1 с положительным температурным коэффициентом сопротивления, также называемый позистором или PTC. Устанавливается в некоторых лампах. Он предотвращает перенапряжение на выходе преобразователя: в момент поджига лампы он холодный и протекающий через него ток разогревает катоды лампы, чтобы облегчить запуск, снизить износ, потом PTC нагревается, увеличивает своё сопротивление и не препятствует дальнейшей работе лампы.
  4. Предохранитель F1, необходимый для обеспечения пожаробезопасности.
  5. Выходной дроссель L1. Ограничивает ток через лампу.
  6. Трансформатор обратной связи TR1. Намотан на ферритовом кольце и является насыщающимся. От его параметров зависит частота генерации, а от неё — индуктивное сопротивление дросселя и ток через лампу.

Напряжение на лампе зависит от её характеристик и остаётся почти постоянным в рабочем режиме, поэтому для изменения мощности нужно менять ток.

В документе «Electronic Lamp Ballast Design» [4] приведена методика расчёта электронных балластов при разработке с нуля. При переделке готовых электронных балластов пригодятся формулы:

  1. Формула (1) на с. 3 — зависимость индуктивного сопротивления от частоты.
  2. Формула (3) на с. 3, и ненумерованная чуть ниже, связывающие индуктивность дросселя и ток через лампу.
  3. Формула (16) на с.8, определяющая частоту генерации.
  4. Формула (18) на с.10, связывающая ток протекающий через лампу с числом витков первичной обмотки и периметром сердечника трансформатора обратной связи. Ток протекающий через лампу равен току первичной обмотки.

Из этих формул следует, что ток через лампу обратно пропорционален числу витков первичной обмотки трансформатора обратной связи. Чтобы уменьшить ток, нужно домотать больше витков. А увеличивать ток нежелательно — могут не выдержать транзисторы и другие детали.

  • Формула (6) на с.7 — напряжение на вторичной обмотке трансформатора обратной связи, которое не должно превышать максимальное напряжение базы транзистора.
  • Лучше добавить обратные диоды в базовые цепи транзисторов, чтобы они не вышли из строя от превышения напряжения базы после домотки трансформатора. Это, вероятно, было причиной неудачи с первым вариантом доработанного балласта: он сгорел с бабахом. Обуглились все резисторы в цепях баз, пробило транзисторы. Дешевая китайская схема, значит, была рассчитана впритык. Шунтирование эмиттерных переходов обратными диодами, которые показаны на схеме красным цветом, предотвратит пробой.
  • Методика переделки электронных балластов под любую нужную мощность (в меньшую сторону)

    1. Определение тока. Измерьте напряжение U на штатной колбе б/у лампы, мощность которой P1 указана на корпусе. Ток I1 = P1 / U1. Если колба б/у лампы неисправна, примем допущение, что напряжение U1 на старой и новой U2 лампах примерно равны U1 = U2. Ток УФ-лампы I2 = P2 / U2. Соотношение токов I1/I2 определяет изменение числа витков первичной обмотки трансформатора обратной связи.
    2. Домотка первичной обмотки трансформатора обратной связи. Посчитайте количество витков первичной обмотки Np. Нужно домотать N = Np * (I1/I2 — 1) витков.
    3. Добавление обратных диодов в базовые цепи транзисторов. Напряжение и ток диодов малы, поэтому годятся почти любые быстрые диоды. Например, UF4007 или аналогичные, из других б/у балластов.
    4. Добавление терморезистора (если его не было) параллельно пусковому конденсатору.
    5. Добавление предохранителя F1 (если его не было). Номинальный ток предохранителя Iпр = 2P / Uсети выбирается по расчетному току нагрузки с учетом пусковых токов. Можно брать из других б/у балластов такой же или большей мощности.
    6. Испытание. Проводить в защитных очках.

    1. Временно подключить УФ-лампу. При первом включении подсоединить лампу накаливания мощностью 60-100 Вт последовательно с фазой питающей сети для предотвращения выхода из строя балласта в случае допущенных ошибок.
    2. Кратковременно включить питание без добавочной лампы, измерить ток, сравнить с рассчитанным.
    3. Сравнить реальную мощность на лампе с номинальной.
    4. Если номинальная мощность превышена на 2Вт и более, домотать ещё 1 виток первичной обмотки трансформатора обратной связи и повторить этот пункт.

    Методика изготовления бактерицидной лампы

    Демонстрация предложенной методики.

    Лампа ультрафиолетовая ESL-PL-9/UVCB/2G7/CL (аналог ДКБУ-9) мощностью 9Вт. Напряжение в лампе 60±6В.

    Электронный балласт от лампы Happy Light мощностью 15 Вт. Колба неисправна.

    I1 = 15 / 60 = 0,25 A
    U1 = U2
    I2 = 9 / 60 = 0,15 A
    N = 4,67 округляется до 5 витков

    Измеренное значение мощности 8,08Вт отличается в меньшую сторону от номинальных 9 Вт, что допустимо, т. к. незначительно влияет на эффективность и не снижает надёжность.


    Рисунок 2: Крышка корпуса до доработки


    Рисунок 3: Трансформатор обратной связи с домотанной первичной обмоткой.


    Рисунок 4: Тестовое подключение УФ-лампы к балласту.


    Рисунок 5: Подключение щупов осциллографа.


    Рисунок 6: Осциллограммы тока и напряжения.


    Рисунок 7: Осциллограмма мощности.


    Рисунок 8: Доработанная крышка корпуса с установленной УФ-лампой


    Рисунок 9: Окончательное подключение УФ-лампы к балласту.


    Рисунок 10: Готовая лампа.


    Рисунок 11: Работающая лампа.

    Низкое качество изготовления деталей

    Советские электрические патроны — не конструктор Лего, часто собираются или разбираются со скрежетом, скрипом и прочими неприятными звуками, а иногда вообще разобрать или собрать такой патрон нормально невозможно. Перед покупкой нового карболитового патрона, желательно его проверить на разборку-сборку прямо в магазине. Да и лампу в такой патрон вкрутить не всегда просто.

    Металл контактов

    В последнее время контакты в таких патронах делаются из обычной ржавеющей стали без какого либо защитного покрытия или с очень тонким защитным покрытием. Ничего страшного в этом нет, но если патрон используется в условиях повышенной влажности, например, в ванных, в кухнях, в неотапливаемых зимой помещениях, то сталь под воздействием влаги ржавеет, электрический контакт ухудшается или совсем пропадает. Такие контакты приходится часто чистить. По-быстрому это можно сделать простой отверткой, но если дело совсем плохо, то приходится полностью разбирать патрон и работать наждаком. Но даже если контакты латунные или из другого сплава, то все равно они могут окисляться и их тоже иногда приходится чистить.

    Плохой контакт

    бывает не только при окислении контактной группы, но и при сильном прогибании пластины нижнего контакта. Если вкручивать лампочку до упора, то пластина нижнего контакта прогибается так, что касается поверхности керамической вставки. Так вроде бы и должно быть: чем сильнее прогнется пластина, тем лучше будет контакт, но при длительном воздействии электрического тока физические характеристики металлов меняются, в частности меняется значение упругости. Поэтому после выкручивания перегоревшей лампочки, проработавшей несколько лет, желательно немного отогнуть пластину нижнего контакта. Если этого не сделать, новая лампа может вообще не гореть. Иногда отогнуть контакт можно, не разбирая патрон, простой отверткой, но перед этим нужно обязательно проверить выключен ли выключатель, а лучше для надежности отключить электричество в квартире, помещении, или вытащить вилку из розетки, если ремонтируется настольный светильник. Но даже если Вы полностью отключите свет, возможны осложнения. Есть такая байка, которую я любил рассказывать смазливым сотрудницам, подвешивая или меняя потолочные светильники в офисах: Купила как-то женщина новую люстру и попросила мужа ее повесить. Муж в тот день был выходной, сильно спорить не стал, выкрутил пробки на счетчике, поставил под люстру стол, постелил на стол газеты и полез менять люстру, в майке и в семейных трусах. А жена ходила вокруг и помогала советами. Когда муж поднял новую люстру к потолку, у него из трусов вывалилось яичко, жене стало смешно и она отпустила яичку легкий щелбан. Эффект превзошел все ожидания: женщина осталась без люстры, без стола и без мужа, который развелся с ней после того, как выписался из травматологии. Это я к тому, что не только с электричеством, но и с электриками шутить не стоит.

    Хрупкость корпуса

    Карболит — достаточно хрупкий материал, собирать и разбирать карболитовые патроны нужно осторожно.

    Подвесные керамические патроны имеют несколько иную конструкцию. Отличительная особенность подвесных керамических светильников в том, что они не разбираются, их можно только полностью поменять. Главный недостаток таких патронов — плохое крепление резьбовой гильзы . Лампочку в такие керамические патроны, нужно вкручивать осторожно, чуть передавил и резьбовая гильза вытаскивается вместе с лампочкой. Теоретически можно попробовать по-новой расклепать гильзу, но проще поменять патрон:

    Фотография 6

    Расклепка показана красной стрелкой, ни и внутри гильза должна быть расклепана. Чтобы снять патрон, нужно открутить один или два винта, крепящие патрон к светильнику, место крепления показано синей стрелкой. Зачищенные и желательно пропаянные концы вставляются в металлические зажимы с обратной стороны патрона и прикручиваются простой отверткой.

    Электрические патроны для ламп с цоколем Е14 имеют похожую конструкцию, вот только вставка у них не керамическая, а такая же карболитовая. А вот патроны для ламп с цоколем Е40 устроены так же, как и для ламп Е27. Патроны Е5 и Е10 имеют пластмассовый или металлический корпус, но ничего страшного в этом нет, так как такие патроны используются для маломощных ламп, работающих от напряжения до 12-24 Вольт.

    А еще у Вас есть уникальная возможность помочь автору материально. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью и адресом электронной почты. Если вы хотите задать вопрос, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Спасибо. Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье «Записаться на прием к доктору»

    Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

    Для Украины — номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 0121 5641

    Кошелек webmoney: R158114101090

    Или: Z166164591614

    Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье «Записаться на прием к доктору» (ссылка в шапке сайта).

    Инструменты

    • лобзик
    • дрель
    • сверла по дереву (3, 6, 8, 10, 16 мм)
    • фрейзер или стамеска
    • отвертка
    • зенкер
    • кусачки
    • плоскогубцы
    • канцелярский нож
    • шурупы по дереву (24 шт.)
    • линейка, циркуль, карандаш
    • наждачная бумага
    • шпатель
    • кисть
    • супер-клей

    Виды ламп, подходящих для цоколя Е27

    Рассматриваемый тип цоколя подходит к большинству светильников, выпускаемых в России и Европе. Лампы с таким креплением предназначены для работы в цепях с напряжением 220В-240В. В странах Северной Америки аналогом Е27 является цоколь е26, подходящий для приборов, работающих от бытового напряжения в 110В. Лампа Е27 физически не вкрутится в патрон на 26мм. Это позволяет избежать путаницы и коротких замыканий.

    Еще 30 лет назад в быту с цоколем Е27 применялись только лампы накаливания. Но с течением прогресса производство открывает новые более эффективные способы получения света и выпускает иные виды лампочек, например: светодиодные, люминесцентные и галогенные. У этих ламп более высокий КПД, но они прекрасно подходят к старым осветительным приборам с патроном Е27.

    Цоколь Е27 массово применяется для освещения в быту и на производстве. В светильниках используется подходящий тип лампы с данным стандартным цоколем. Даже во взрывозащищенных рудничных светильниках данный стандарт нашел свое применение.

    Лампы накаливания

    Лампа накаливания – это самый старый тип ламп, выпускаемых с цоколем Е27. Он определяется тепловой природой света, когда при нагревании нити до высоких температур под воздействием тока у вольфрамовой появляется свечение. Несмотря на очень низкий КПД и высокий класс потребления электроэнергии, данные лампочки еще пользуются популярностью. К их достоинствам относят: низкую цену, высокий индекс цветопередачи, мгновенное зажигание, нечувствительность к перепадам напряжения, нетоксичность.

    Галогеновые

    Более современным осветительным устройством является галогеновая лампочка. Ее основным конструктивным отличием от лампы накаливания является присутствие газового состава в баллоне. Обычно к инертному газу добавляют бром или йод. Это позволяет улучшить температурные показатели нити накаливания и общий КПД. Галогеновые лампочки с цоколем Е27 часто используют в фонарях и прожекторах.

    Энергосберегающие

    Такое обозначение ламп имеют устройство, представляющее собой колбу высокого давления, заполненную инертным газом с парами ртути, вольфрамовые электроды и цокольную систему. При подаче напряжения на цоколь ламп высокого давления (энергосберегающих) электроды производят заряд, вызывающий ультрафиолетовое излучение вольфрамовых электродов. Внутренние стенки колбы покрыты люминофорным веществом и начинают светиться при попадании ультрафиолета.

    К достоинствам относят регулируемую цветовую температуру. Можно выбрать лампы с теплым, дневным или холодным белым цветом.

    Очевидными недостатками являются:

    • Неэкологичность. Есть риск отравления ртутью.
    • Особые требования по утилизации.
    • Наличие ультрафиолетового излучения (губительно для сетчатки и роговицы, опасно для чувствительной кожи).
    • Прерывистый спектр вреден для глаз и нервной системы.
    • Стробоскопический эффект негативно влияет на глаза, вызывает у больных приступы эпилепсии, искажает картину движущихся предметов.

    Светодиодные

    Светодиодная лампочка состоит из светодиодов и блока питания, смонтированных в корпус. Стандартные типы цоколей светодиодных ламп позволяют без проблем устанавливать их в старые патроны.

    • Низкое энергопотребление, высокий КПД;
    • Большой срок службы;
    • Практически не нагреваются;
    • Разнообразие в цветовой гамме (теплый, холодный свет);
    • Нечувствительность к колебаниям напряжения.
    • Неравномерный световой пучок (блок питания внутри корпуса отдает тень);
    • Матовая колба;
    • Невозможность эксплуатации при низких (на морозе) и высоких (в бане, например) температурах.

    Назначение

    Предназначены для использования в подвесных светильниках на складах и в прочих промышленных помещениях. Замена ДРЛ мощными светодиодными лампами с цоколем Е40-Е27 позволяет не только экономить электроэнергию, но и повышает уровень пожарной безопасности.

    Важно! Запрещается установка промышленных ламп в закрытые светильники и плафоны. Также, при установке этих ламп в светильники-рефлекторы, направленные вниз, требуется обязательная многократная перфорация корпуса рефлектора вблизи патрона для эффективного отвода тепла от лампы.

    Хотя основное предназначение этих ламп — промышленные помещения, но возможно и их использование в быту. Нужно только иметь в виду, что лампы достаточно велики (и чем мощнее лампа, тем она больше по размерам). Кроме того, их внешний вид явно не добавит интерьеру эстетичности.

    Некоторые модели имеют в комплекте цокольный переходник Е27-Е40, с которым становится возможной простая замена * ламп ДРЛ нашими промышленными светодиодными лампами.

    * — как правило, требуется отключение пусковой электроники светильников ДРЛ.

    Преимущества промышленных светодиодных ламп ТАУРЭЙ

    • Весь корпус выполнен из алюминия и выполняет роль радиатора.
    • Предназначены как экономичная и безопасная замена ламп ДРЛ.
    • Работают как от переменного, так и от постоянного тока.
    • Не меняют яркость и одинаково светят при любом напряжении питающей сети, если оно находится в допустимых пределах для конкретной модели промышленной светодиодной лампы (85-265 или 100-277 вольт). Это позволяет использовать почти все модели в сетях 110, 120 и 127 вольт — яркость ламп будет такой же, как и в сети 220 вольт.
    • Нейтральный белый свет (около 4000К) является идеальным вариантом для промышленных и складских помещений.

    Почему именно светодиодные лампы?

    Многие потребители гонятся за низкой стоимостью и предпочитают купить традиционную лампу накаливания, чем переплачивать за аналогичную продукцию на основе диодов. Но сходство во внешнем виде – это мелочи. LED запатентованные лампы светодиодные с цоколем Е27 имеют массу преимуществ перед обычными лампочками «Ильича» и даже люминесцентными изделиями.

    1. Экономичность. Из всех существующих сегодня ламп cветодиодные изделия потребляют наименьшее количество электроэнергии. Применение данного вида источников света даёт возможность снизить затраты электричества и сэкономить тем самым круглую сумму.
    2. Низкая теплоотдача. Отсутствие нагревания делает светодиодные лампы с цоколем Е27 безопасными в использовании. Получаемое от сети напряжение перерабатывается исключительно в яркий свет, не нагревая при этом помещение.
    3. Прочность. Обычные лампы накаливания часто взрываются, что весьма небезопасно для домашнего использования. Такие светодиодные (LED) приборы достаточно мощные и при этом прочные, а это исключает подобные проблемы.
    4. Долговечность. Срок службы LED ламп Е27 от производителя составляет от 3 лет. А учитывая периодическое включение света в жилом помещении, эксплуатацию светодиодной продукции можно продлить ещё на несколько лет.

    Рассматривая все вышеперечисленные преимущества, для потребителей недостатком остаётся лишь одно – высокая цена. Но если подсчитать всю экономию, полученную в результате уменьшения потребления электрической энергии, приобретение светодиодных (LED) ламп с цоколем Е27 окупится в первые несколько месяцев и эти лампы очень разнообразные.

    Изготовление и применение антикороновирусной лампы

    Ультрафиолетовая бактерицидная лампа может применяться для дезинфекционной обработки помещений как одна из мер против короновируса.

    «Эффект обеззараживания основан на прямом губительном воздействии ультрафиолетовых лучей в спектре с длиной волны 200—300 нм и максимумом бактерицидного действия 260 нм … ультрафиолетовые лучи могут воздействовать не только на обычные бактерии, но и на споровые организмы и вирусы» — Справочник химика [1].

    Подробную информацию об использовании ультрафиолетового излучения для обеззараживания можно найти в [2].

    Профессиональные бактерицидные установки стоят недешево и предназначенные для них лампы в обычный патрон не вкрутишь. В этой статье пойдёт речь об изготовлении и применении недорогой бактерицидной лампы со стандартным патроном Е27 или Е14 с питанием от сети 220В на основе УФ лампы с цоколем 2G7 или G11 и электронного балласта б/у энергосберегающей лампы.

    Меры предосторожности при использовании УФ-лампы.

    1. Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу приводит к ожогам разной степени, может вызывать рак кожи. При облучении глаз вызывает ожог роговицы. Ультрафиолет коротковолнового диапазона (100—280 нм) может проникать до сетчатки глаза. Обработка помещений должна проводиться только без людей!
    2. При работе УФ ламп образуется озон, обладающий высокой токсичностью. После обработки помещение необходимо проветрить. Это не относится к УФ лампам из увиоливого стекла, не генерирующим озон по причине поглощения стеклом спектра излучения, создающего молекулы озона.
    3. Многие полимеры, используемые в товарах широкого потребления, деградируют под действием УФ-света. Не рекомендуется надолго оставлять изделия из полимеров вблизи работающих УФ ламп.

    В зависимости от соотношения мощностей УФ лампы и электронного балласта, возможны 3 варианта:

    1. Если мощность лампы и балласта совпадают, задача проста: подключить лампу к балласту и прикрепить к корпусу.
    2. Если мощность лампы больше мощности балласта, если повезёт, работать будет, но не на полную мощность, а в соответствии с мощностью балласта. Балласт ограничивает выходной ток, поэтому подключение ламп избыточной мощности не выведет его из строя.
    3. Если мощность лампы меньше — требуется вмешательство в конструкцию балласта с целью уменьшения мощности. Об этом — следующий раздел.

    Устройство и работа электронных балластов.

    На эту тему написано немало статей. Рассмотрим первую схему из статьи «Схемы, устройство и работа энергосберегающих ламп» [3].


    Рисунок 1: cхема электронного балласта лампы.

    Из всех элементов схемы нас интересуют:

    1. Лампа. На схеме обозначены её катоды LMP1, LMP2. Сюда будем подсоединять УФ-лампу.
    2. Пусковой конденсатор С3. Во время запуска, напряжение на конденсаторе C3 достигает порядка 600В. Если колба энергосберегающей лампы была повреждена, вероятен выход из строя конденсатора C3 и транзисторов. Поэтому, при использовании балласта от неисправной лампы, необходимо проверить их исправность. Да и все остальные детали желательно проверить до первого включения.
    3. Терморезистор RT1 с положительным температурным коэффициентом сопротивления, также называемый позистором или PTC. Устанавливается в некоторых лампах. Он предотвращает перенапряжение на выходе преобразователя: в момент поджига лампы он холодный и протекающий через него ток разогревает катоды лампы, чтобы облегчить запуск, снизить износ, потом PTC нагревается, увеличивает своё сопротивление и не препятствует дальнейшей работе лампы.
    4. Предохранитель F1, необходимый для обеспечения пожаробезопасности.
    5. Выходной дроссель L1. Ограничивает ток через лампу.
    6. Трансформатор обратной связи TR1. Намотан на ферритовом кольце и является насыщающимся. От его параметров зависит частота генерации, а от неё — индуктивное сопротивление дросселя и ток через лампу.

    Напряжение на лампе зависит от её характеристик и остаётся почти постоянным в рабочем режиме, поэтому для изменения мощности нужно менять ток.

    В документе «Electronic Lamp Ballast Design» [4] приведена методика расчёта электронных балластов при разработке с нуля. При переделке готовых электронных балластов пригодятся формулы:

    1. Формула (1) на с. 3 — зависимость индуктивного сопротивления от частоты.
    2. Формула (3) на с. 3, и ненумерованная чуть ниже, связывающие индуктивность дросселя и ток через лампу.
    3. Формула (16) на с.8, определяющая частоту генерации.
    4. Формула (18) на с.10, связывающая ток протекающий через лампу с числом витков первичной обмотки и периметром сердечника трансформатора обратной связи. Ток протекающий через лампу равен току первичной обмотки.

    Из этих формул следует, что ток через лампу обратно пропорционален числу витков первичной обмотки трансформатора обратной связи. Чтобы уменьшить ток, нужно домотать больше витков. А увеличивать ток нежелательно — могут не выдержать транзисторы и другие детали.

  • Формула (6) на с.7 — напряжение на вторичной обмотке трансформатора обратной связи, которое не должно превышать максимальное напряжение базы транзистора.
  • Лучше добавить обратные диоды в базовые цепи транзисторов, чтобы они не вышли из строя от превышения напряжения базы после домотки трансформатора. Это, вероятно, было причиной неудачи с первым вариантом доработанного балласта: он сгорел с бабахом. Обуглились все резисторы в цепях баз, пробило транзисторы. Дешевая китайская схема, значит, была рассчитана впритык. Шунтирование эмиттерных переходов обратными диодами, которые показаны на схеме красным цветом, предотвратит пробой.
  • Методика переделки электронных балластов под любую нужную мощность (в меньшую сторону)

    1. Определение тока. Измерьте напряжение U на штатной колбе б/у лампы, мощность которой P1 указана на корпусе. Ток I1 = P1 / U1. Если колба б/у лампы неисправна, примем допущение, что напряжение U1 на старой и новой U2 лампах примерно равны U1 = U2. Ток УФ-лампы I2 = P2 / U2. Соотношение токов I1/I2 определяет изменение числа витков первичной обмотки трансформатора обратной связи.
    2. Домотка первичной обмотки трансформатора обратной связи. Посчитайте количество витков первичной обмотки Np. Нужно домотать N = Np * (I1/I2 — 1) витков.
    3. Добавление обратных диодов в базовые цепи транзисторов. Напряжение и ток диодов малы, поэтому годятся почти любые быстрые диоды. Например, UF4007 или аналогичные, из других б/у балластов.
    4. Добавление терморезистора (если его не было) параллельно пусковому конденсатору.
    5. Добавление предохранителя F1 (если его не было). Номинальный ток предохранителя Iпр = 2P / Uсети выбирается по расчетному току нагрузки с учетом пусковых токов. Можно брать из других б/у балластов такой же или большей мощности.
    6. Испытание. Проводить в защитных очках.

    1. Временно подключить УФ-лампу. При первом включении подсоединить лампу накаливания мощностью 60-100 Вт последовательно с фазой питающей сети для предотвращения выхода из строя балласта в случае допущенных ошибок.
    2. Кратковременно включить питание без добавочной лампы, измерить ток, сравнить с рассчитанным.
    3. Сравнить реальную мощность на лампе с номинальной.
    4. Если номинальная мощность превышена на 2Вт и более, домотать ещё 1 виток первичной обмотки трансформатора обратной связи и повторить этот пункт.

    Методика изготовления бактерицидной лампы

    Демонстрация предложенной методики.

    Лампа ультрафиолетовая ESL-PL-9/UVCB/2G7/CL (аналог ДКБУ-9) мощностью 9Вт. Напряжение в лампе 60±6В.

    Электронный балласт от лампы Happy Light мощностью 15 Вт. Колба неисправна.

    I1 = 15 / 60 = 0,25 A
    U1 = U2
    I2 = 9 / 60 = 0,15 A
    N = 4,67 округляется до 5 витков

    Измеренное значение мощности 8,08Вт отличается в меньшую сторону от номинальных 9 Вт, что допустимо, т. к. незначительно влияет на эффективность и не снижает надёжность.


    Рисунок 2: Крышка корпуса до доработки


    Рисунок 3: Трансформатор обратной связи с домотанной первичной обмоткой.


    Рисунок 4: Тестовое подключение УФ-лампы к балласту.


    Рисунок 5: Подключение щупов осциллографа.


    Рисунок 6: Осциллограммы тока и напряжения.


    Рисунок 7: Осциллограмма мощности.


    Рисунок 8: Доработанная крышка корпуса с установленной УФ-лампой


    Рисунок 9: Окончательное подключение УФ-лампы к балласту.


    Рисунок 10: Готовая лампа.


    Рисунок 11: Работающая лампа.

    Читать еще:  Защита против «угона» магнитолы
    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:

    Adblock
    detector