Предлагаем два варианта подключения люминисцентных ламп, без использования дросселя.
Вариант 1.
Все люминесцентные светильники, работающие от сети переменного тока (кроме светильников с высокочастотными преобразователями), излучают пульсирующий (с частотой 100 пульсаций в секунду) световой поток. Это действует утомляюще на зрение людей, искажает восприятие вращающихся узлов в механизмах.
Предлагаемый светильник собран по общеизвестной схеме электропитания люминесцентной лампы выпрямленным током, отличающейся введением в нее конденсатора большой емкости марки К50-7 для сглаживания пульсаций.
При нажатии на общую клавишу (см. схему 1) срабатывает кнопочный выключатель 5В1, подсоединяющий светильник к электросети, и кнопка 5В2, замыкающая своими контактами цепь накала люминесцентной лампы ЛД40. При отпускании клавиш выключатель 5В1 остается включенным, а кнопка SВ2 размыкает свои контакты, и от возникающей ЭДС самоиндукции лампа зажигается. При вторичном нажатии на клавишу выключатель SВ1 размыкает свои контакты, и светильник гаснет.
Описание включающего устройства не привожу из-за его простоты. Для равномерного износа нитей накала лампы полярность ее включения следует менять примерно через 6000 часов работы.Световой поток, излучаемый светильником, практически не имеет пульсаций.
Схема 1. Подключения люминисцентной лампы с перегоревшей нитью (вариант 1.)
В таком светильнике можно применять даже лампы с одной перегоревшей нитью. Для этого ее выводы замыкают на цоколе пружинкой из тонкой стальной струны, и лампа вставляется в светильник так, чтобы на замкнутые ножки поступал «плюс» выпрямленного напряжения (верхняя нить на схеме).
Вместо конденсатора марки КСО-12 на 10000 пф, 1000 В может быть использован конденсатор из вышедшего из строя стартера для ЛДС.
Вариант 2.
Основная причина выхода из строя люминесцентных ламп та же, что и ламп накаливания — перегорание нити накала. Для стандартного светильника люминесцентная лампа с такого рода неисправностью, конечно же, непригодна, и ее приходится выбрасывать. Между тем по другим параметрам ресурс лампы с перегоревшей нитью накала часто остается далеко не выработанным.
Одним из способов «реанимации» люминесцентных ламп является применение холодного (мгновенного) зажигания. Для этого хотя бы один из катодов должен об-
ладать эмиссионной активностью (см. схему, реализующую указанный способ).
Устройство представляет собой диодно-конденсаторный умножитель с кратностью 4(см.схему 2). Нагрузкой служит цепь из последовательно соединенных газоразрядной лампы и лампы накаливания. Их мощности одинаковы (40 Вт), номинальные напряжения питания также близки по величине (соответственно 103 и 127 В). Вначале при подаче переменного напряжения сети 220 В устройство работает как умножитель. В результате к лампе оказывается приложенным высокое напряжение, которое и обеспечивает «холодное» зажигание.
Схема 2. Еще один вариант подключения люминисцентной лампы с перегоревшей нитью.
После возникновения устойчивого тлеющего разряда устройство переходит в режим двухполупериодного выпрямителя, нагруженного активным сопротивлением. Эффективное напряжение на выходе мостовой схемы практически равно сетевому. Оно распределяется между лампами Е1.1 и Е1.2. Лампа накаливания выполняет функцию токоограничивающего резистора (балласта) и вместе с тем она используется как осветительная, что повышает КПД установки.
Заметим, что люминесцентная лампа представляет фактически своего рода мощный стабилитрон, так что изменения величины питающего напряжения сказываются главным образом на свечении (яркости) лампы накаливания. Поэтому, когда напряжение сети отличается повышенной нестабильностью, лампу Е1_2 нужно взять мощностью 100 Вт на напряжение 220 В.
Совместное применение двух разнотипных источников света, взаимодополняющих друг друга, приводит к улучшению светотехнических характеристик: уменьшаются пульсации светового потока, спектральный состав излучения ближе к естественному.
Устройство не исключает возможности использования в качестве балласта и типового дросселя. Его включают последовательно на входе диодного моста, например, в разрыв цепи вместо предохранителя. При замене диодов Д226 на более мощные — серии КД202 или блоки КД205 и КЦ402 (КЦ405) умножитель позволяет питать люминесцентные лампы мощностью 65 и 80 Вт.
Правильно собранное устройство не требует наладки. В случае нечеткого зажигания тлеющего разряда либо при отсутствии такового вообще при номинальном сетевом напряжении следует изменить полярность подсоединения люминесцентной лампы. Предварительно необходимо произвести отбор перегоревших ламп для выявления возможности работать в данном светильнике.
Наводил осенью в гараже порядок и нашёл три старые сгоревшие люминесцентные лампы. Маркировка — FL18S/D (рис.1), длинна около 60 см, диаметр 26 мм. У одной уже люминофор начал осыпаться внутри трубки, а две внешне ещё целые. Решил вспомнить молодость и сделать светильник для гаражного верстака, зажигая лампу от выпрямителя-удвоителя сетевого напряжения 220 В.
Рис.1
Схему эту встречал в журналах «Юный техник» и «Рыбоводство и рыболовство» в разделе про аквариумы – раньше было намного проще найти сгоревшую лампу и спаять четыре диода Д7Ж с двумя конденсаторами МБМ 0,1мкФ (рис.2), чем искать дроссель, стартёр и лампу с целыми нитями (есть подобная схема и на сайте). В качестве балласта, берущего на себя излишки напряжения после зажигания люминесцентной лампы, использована обыкновенная лампа накаливания. От сопротивления её нити зависит яркость свечения люминесцентной лампы.
Рис.2
Вначале, конечно, надо проверить лампы на возможность работы в такой схеме. Навесным монтажом был спаян мост из диодов 1N4006, к нему подпаяны плёночные конденсаторы МРР 0,1 мкФ 400 В и разведена вся остальная коммутация. Лампу накаливания поставил мощностью 40 Вт. Первая же трубка засветилась без проблем (рис.3), вторая внешне целая не захотела работать, зато та, что была отбракована из-за осыпания люминофора, тоже засветилась, но только после замены 40-ваттной лампы накаливания на 60-тиваттную.
Рис.3
Так, хорошо, теперь дело за корпусом. Светильник планировал поставить в гараже над верстаком, поэтому корпус нужен крепкий и желательно такой, чтобы закрывал лампы сверху и спереди от случайного удара – гараж, всё-таки…
Порывшись в обрезках, оставшихся от разных строительных ремонтов, нашёл кусок металлического профиля достаточной длины и шириной-глубиной 49х39 мм (стандарт, наверное, «50х40»). Примерно то, что надо, хотя жаль, что он узкий – был бы широкий, можно было бы обе рабочие лампы закрепить. Впрочем, нет, не жаль – всё равно гнёзд для установки люминесцентной лампы только два (рис.4).
Рис.4
Примерно представив, где, что и как будет располагаться внутри «профиля», оказалось, что его длина избыточна и даже если устанавливать дополнительный патрон для лампы накаливания, достаточно длины 1,05-1,1 метра. Отрезаю излишки, а также выпиливаю из 16-тимиллиметровой плиты ДСП два прямоугольника размерами 48х37 мм для установки их в торцах короба (рис.5 и рис.6).
Рис.5
Рис.6
Затем установка всех гнёзд и патронов для ламп на уголки из пластика (тоже остатки от ремонта) и крепление их «по месту» винтами и гайками на 3 мм (рис.7)
Рис.7
На рис.8 видно, как это смотрится с лампами, а на рис.9 показано, как выглядят шляпки винтов с обратной стороны «профиля» — они почти не выступают и при надобности, сверху можно прикрепить деревянный брусок.
Рис.8
Рис.9
Диоды с конденсаторами распаяны на куске одностороннего фольгированного стеклотекстолита с оставленными на нём четырьмя участками фольги (рис.10). Крепится эта «плата» к задней стенке «профиля» при помощи винта М3 (рис.11). На передней стенке установлен сетевой выключатель. Электрическая разводка выполнена изолированным проводом в дополнительной тканевой изоляции – название не знаю, провод нашёл, как вы уже догадываетесь, тут же в гараже. Сетевой провод заходит через отверстие в боковой вставке около выключателя — видно в верхнем правом углу на рисунке 11.
Рис.10
Рис.11
Электронная схема светильника в настройке не нуждается, если же он не всегда сразу загорается после включения, можно коснуться или провести рукой по поверхности люминесцентной лампы. Если кажется, что лампа накаливания светит избыточно ярко и при этом ещё нагревает корпус, то можно попробовать заменить её на более мощную – при этом она будет светить более тускло (рис.12), а люминесцентная ярче, но у последней при этом уменьшится срок службы (если, конечно, можно говорить о «сроке службы» лампы с перегоревшей нитью).
Рис.12
Была ещё проверена лампа ЛБ-15 1984 года выпуска, найденная дома, но она не захотела работать ни при каких условиях. Зато был проведён такой эксперимент – светильник с лампой FL18S/D был подключен к сети 220 В через ЛАТР и после его зажигания напряжение питания было уменьшено примерно до 100 В. При этом лампа накаливания сильно потускнела, а люминесцентная лампа светила почти без изменений — достаточно хорошее свойство для применения в гараже, где напряжение 220 В очень нестабильное.
Широко используемые люминесцентные лампы не лишены недостатков: во время их работы прослушивается гудение дросселя, в системе питания имеется стартер, который ненадежен в работе, и самое главное-лампа имеет нить накала, которая может перегореть, из-за чего лампу приходится заменять новой.
Люминесцентная лампа становится "вечной"
Здесь показана схема, которая позволяет устранить перечисленные недостатки. Нет привычного гудения, лампа загорается моментально, отсутствует ненадежный стартер, и, что самое главное, можно использовать лампу с перегоревшей нитью накала.
Конденсаторы С1, С4 должны быть бумажными, с рабочим напряжением в 1,5 раза больше питающего напряжения. Конденсаторы С2, С3 желательно, чтобы были слюдяными.
Резистор R1 обязательно проволочный, его сопротивление зависит от мощности лампы.
Данные элементов схемы в зависимости от мощности люминесцентных ламп приведены в таблице:
