Управление светодиодами с помощью балласта от люминесцентной лампы

Управление светодиодами с помощью балласта от люминесцентной лампы

Благодаря развитию светодиодов повышенной яркости, SSL (Solid State Lighting — твердотельное освещение) начинает занимать лидирующие позиции на рынке. Для административных зданий и магазинов выбирается светодиодное освещение, а не люминесцентное, поскольку оно обладает высокой эффективностью, быстрым запуском, поддерживает диммирование, не требовательно к техническому обслуживанию и более стильное. Однако замена люминесцентного источника освещения будет включать не только стоимость новых светодиодных светильников, но и трудовых затрат.

Для снятия балласта люминесцентного источника освещения требуется длительное время, поэтому трудозатраты и время простоя оборудования будут занимать значительную часть общих затрат на модернизацию. В данной разработке нам необходимо управлять светодиодами напрямую от электронных балластов. В первой части документа описывается AC/DC преобразователь без активного токового управления светодиодами. Во второй части будет представлен метод по активному токовому управлению светодиодами.

Для управления люминесцентными лампами нужен источник переменного электрического тока. Если используется источник напряжения, схема будет нестабильной из-за характеристики отрицательного сопротивления лампы. Ток лампы определяется производителем лампы, и балласт должен быть изготовлен так, чтобы ток превышал диапазон напряжения лампы.

Для светодиодов нужен источник напряжения постоянного тока. Простая схема мостового выпрямителя позволит светодиодной ленте работать от выхода балласта, если ток и напряжение светодиода находятся в разумных пределах по отношению к характеристикам люминесцентной лампы. Ток высокой частоты от электронных балластов потребует использования импульсных диодов, таких как STTH102 или STTH1R02 от компании ST. Светодиоды самостоятельно будут ограничивать обратное напряжение диода. На Рисунке 1 показана общая схема.


Рисунок 1. Балласт, который преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока

Мост для каждого конца люминесцентной лампы отвечает за нить обмотки в некоторых типах балласта. Если балласт имеет только один выход для каждого конца, тогда одну пару диодов на каждом конце следует отключить.

Выходной ток балласта – это Iballast, обычно представляется как среднеквадратичная величина. Мы можем вычислить ток светодиода по следующей формуле:

Для длительного срока эксплуатации необходимо установить конденсатор для снижения пульсирующей компоненты постоянного тока, которая воздействует на светодиоды. Его номинал выбирается в зависимости от напряжения и тока светодиода. Для этой цели можно использовать небольшой пленочный конденсатор, поскольку балласт работает на частоте около 40 кГц.

Поскольку электронный балласт является источником тока, всегда существует проблема, когда светодиодная нагрузка обрывается. Напряжение значительно возрастает, что может повредить схему (в особенности на тестовом стенде, на стадии экспериментов …). Поэтому светодиодный драйвер должен иметь защиту от обрыва нагрузки. На Рисунке 2 показан один из методов решения данной проблемы. Если светодиодная лента отключена или оборвана, напряжение через тиристор SCR (кремниевый управляемый вентиль) будет превышать порог напряжения, установленный стабилитроном D5; при этом SCR сработает и цепь закоротится. Цепь останется закороченной, пока не отключится источник подачи питания. Балласт не будет поврежден, поскольку он защищен от короткого замыкания.


Рисунок 2. Схема защиты от обрыва нагрузки

В схеме используется трансформатор, который согласовывает низкое напряжение питания светодиодных лент с расчетным напряжением и током балласта. Чтобы избежать нарушения работы резонансного преобразователя балласта, индуктивность намагничивания (индуктивность холостого хода) стороны обмотки балласта должна быть больше 20 мГ. В данном случае, использование автотрансформаторов является оптимальным решением с точки зрения снижения общего размера.

Во второй части проекта рассматривается AC/DC преобразователь с активным токовым управлением светодиода, который учитывает гармонический входной ток и максимальную длину светодиодных лент для балластов подобного типа.

Непосредственная замена люминесцентной лампы на светодиодную сборку может привести к неравномерному освещению. Желательно управлять током светодиода так, чтобы согласовать с выходом менее мощных ламп. На Рисунке 3 показана схема регулировки тока.


Рисунок 3. AC / DC преобразователь с активным токовым управлением светодиода

Балласт считается высокочастотным источником тока. Поскольку требуемый ток нагрузки меньше, чем ток на выходе балласта, необходимо выполнить регулировку путем закорачивания балласта для каждой части полуцикла.

Управляющий сигнал будет засинхронизирован с выходом от балласта. Важно синхронизировать переключение ключа Q2 с выходом балласта, в противном случае балласт может отключиться. Логика работы схемы управления очень простая. Когда ключ Q2 отключен, выходной ток балласта будет запитывать светодиодную нагрузку. Если ток светодиода выше установленного значения, тогда ключ Q2 сработает. При этом питание на светодиодную ленту подаваться не будет. Длительность “времени включения”, т.е. продолжительность включения, будет определять ток светодиода. Контроллер будет определять тока светодиода с помощью резистора Rsense, вычислять правильный коэффициент заполнения импульсов D, и передавать управляющий сигнал для включения ключа Q2. Если D – это коэффициент заполнения импульсов, тогда ток светодиода вычисляет по формуле:

В данной разработке можно использовать аналоговый контроллер или микроконтроллер. Подробная работа схемы указана в Ссылке патентной заявки (“Power Converter for Interfacing a Fluorescent Lighting Ballast to a Light Emitting Diode Lamp” US Provisional Patent Application No. 61/817,065 от 29 апреля 2013 года).

Если источник питающего тока запитывает любые электронные компоненты, тогда необходимо использовать защиту от обрыва нагрузки. Q1, тиристор SCR, сгорает при напряжении 82 вольта, если нагрузка не потребляет весь ток, подаваемый балластом, из-за коэффициента преобразования трансформатора.

Схема протестирована с тремя различными типами балласта, и регулирует ток светодиода в пределах долей процента всего диапазона напряжения светодиода. Длина светодиодной ленты, при которой балласты различного типа сохраняют работоспособность, указана в Таблице 1.

Таблица 1 – Длина светодиодной ленты для данного типа балласта

Балласт 4 Foot T8

Фактически, ток светодиода находится в диапазоне от 0.697A до 0.698A свыше вышеуказанного диапазона. КПД от линии AC через балласт и регулятор к светодиодной нагрузке варьируется в пределах от 75.2% до 77.2% с нагрузкой из 16 светодиодов.


Рисунок 4. Типичные формы сигнала

Желтый: Входное напряжение
Малиновый: Входной ток, 100 мА/дел
Голубой: Напряжение светодиода
Зеленый: Ток светодиода, 200 мА/дел, эталон -3 дел

Гармонический спектр входного тока довольно высокий, что иногда приводит к ложному срабатыванию при переходе через нулевой уровень. Небольшая катушка (L1) на входе используется для снижения гармонического спектра. При больших значениях индуктивности катушки может произойти резонанс с выходным ограничительным конденсатором балласта на частоте инвертора, повреждая механизм ограничителя тока балласта. Если рабочая частота балласта известна, тогда вместо катушки нужно использовать параллельный резонансный заграждающий фильтр для 5ой гармоники, для общего прироста КПД порядка 1-2%.

Управление светодиодами с помощью балласта от люминесцентной лампы

Прошу помочь разобраться.

Есть энергосберегающая лампа с балластом на 15W.

Вот она:

Также имеются 2 ультрафиолетовые лампы по 6W каждая.

Вопрос: можно ли подключить UV лампы к балласту от представленной энергосберегающей лампы, а если можно, то как это сделать?

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Спасибо за ответ.

1) как это сделать?
2) а это ничего, что балласт на 15W, а лампа на 6?

вот тут в принципе нашёл фотографию подобной схемы, но всёравно не разобрать, что куда(((

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Подключай. Все нормально работает. Один балласт на одну лампу. Вместо разъемов (их трудно найти в продаже) используй клеммники. Режешь их ножичком и подключаешь лампочки.

Лампа должна быть включена так (рисунок). Конденсатор на балласте уже установлен, в общем найдешь 4 дырки на плате балласта и соответственно подключаешь лампу.

При замене в современном автомобиле электромеханических реле на интеллектуальные силовые ключи PROFET производства Infineon необходимо учитывать особенности их коммутации по сравнению с «сухими контактами» реле, а также особенности управления с их помощью различными типами нагрузок.

Вебинар посвящен проектированию и интеграции встроенных и внешних антенн Quectel для сотовых модемов, устройств навигации и передачи данных 2,4 ГГц. На вебинаре вы познакомитесь с продуктовой линейкой и способами решения проблем проектирования. В программе: выбор типа антенны; ключевые проблемы, влияющие на эффективность работы антенны; требования к сертификации ОТА; практическое измерение параметров антенн.

Я использую разъемы питания для IDE винтов. Контакты-трубочки оттуда вынимаю и в термоусадку.

На Юноне есть лампы BlackLight прямо с балластом в цоколе. Завтра если поеду, как раз такую куплю для смеха. Ой, для экспериментов

И вот еще что, в принципе, можешь попробовать соединить спирали двух ламп. У недорогих китайских ламп в балласте нет позистора и прогрева катодов, соответственно, тоже нет. Я сам зажигал 2*8W от одного китайского балласта таким макаром.

А что с кондером делать?

Я уже выковырял балласты из 2х ламп на 11V))

За идею спасибо, я всё равно не понял как соединять))

_________________
Раз reset, два reset — полyчи на диске bad !
Тpанзистоp p-n-p. Plug-n-Play ?
У кого что сбоит, тот о том и говорит.

А что с кондером делать?

Я уже выковырял балласты из 2х ламп на 11V))

За идею спасибо, я всё равно не понял как соединять))

Конденсатор нужен для запуска лампы. У лампы сдвух сторон есть выводы так вот содной стороны 1-2 сдругой3-4 подкллючаешь один вывод без разницы 1 или2 лампы к выходу из дроселька просмотри и поймёшь маленнький трансформатор с намотаной проволокой ето он проследи по дорожкам с другой стороны платы и подключай смело к нему 1 вывод лампы, 2 вывод к конденсатору он стоит там один, не кчему не подключен, к нему то и надо подключить, 2 вывод к одному выводу конденсатора, а 3 вывод ко второму выводу конденсатора, ну а то что осталось 4вывод к оставшемуся отверствию на плате.
Удачи и пусть светит.

Читайте также  Простой усилитель низкой частоты

_________________
Ребята, будьте грамотными

_________________
«Чтобы правильно задать вопрос, нужно знать бо́льшую часть ответа.» Ро́берт Ше́кли
Я правильных ответов знаю мало, поэтому не стесняюсь и много спрашиваю.

_________________
Ребята, будьте грамотными

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Majestic-12 [Bot] и гости: 28

Переделка энергосберегающей лампы в светодиодную

Энергосберегающие лампы активно позиционировались как замена низкоэкономичным и ненадежным лампам накаливания. Постепенное снижение цен на «экономки» привело к тому, что они получили практически повсеместное распространение.

Прогресс не стоит на месте и на смену энергосберегающим люминесцентным лампам приходят светодиодные источники света. Имея большую экономичность, они превосходят энергосберегающие лампы по экологичности, поскольку люминесцентные лампы содержат ядовитую ртуть, а светодиоды абсолютно безопасны (подробнее о вреде светодиодных ламп).

Самый большой минус светодиодов – их высокая стоимость. Не удивительно, что многие занимаются переделкой энергосберегающих ламп в светодиодные, используя по максимуму доступную и недорогую элементную базу.

Теоретическое обоснование

Светодиоды работают при низком напряжении – порядка 2-3В. Но самое главное, для нормальной работы требуется не стабильность напряжения, а стабильность тока, по ним протекающего. При понижении тока снижается яркость свечения, а превышение приводит к выходу из строя диодного элемента. Полупроводниковые устройства, к которым относятся светодиоды, имеют ярко выраженную зависимость от температуры. При нагреве сопротивление перехода падает и возрастает прямой ток.

Простой пример: источник стабильного напряжения выдает 3В, при токе потребления светодиода 20мА. При повышении температуры напряжение на светодиоде остается неизменным, а ток возрастает вплоть до недопустимых значений.

Для исключения описанной ситуации, источники света на полупроводниках запитывают от стабилизатора тока, он же драйвер. По аналогии с люминесцентными лампами драйвер иногда называют балластом для светодиодов.

Наличие входного напряжение 220В вместе с требованием стабилизации тока приводит необходимости создания сложной схемы питания светодиодных ламп.

Практическая реализация идеи

Простейший источник питания светодиодов от сети 220В имеет следующий вид:

Примитивный источник питания для светодиодов от сети 220В

На приведенном рисунке резистор обеспечивает падение излишка напряжения питающей сети, а диод, включенный параллельно, защищает LED элемент от импульсов напряжения обратной полярности.

Как видно из рисунка, что можно проверить расчетами, требуется гасящий резистор большой мощности, выделяющий во время работы много тепла.

Ниже приведена схема, где вместо резистора используется гасящий конденсатор

Схема с гасящим конденсатором

Использование в качестве балласта конденсатора позволяет избавиться от мощного резистора и повысить КПД схемы. Резистор R1 ограничивает ток в момент включения схемы, R2 служит для быстрого разряда конденсатора в момент выключения. R3 дополнительно ограничивает ток через группу светодиодов.

Конденсатор С1 служит для гашения излишков напряжения, а С2 сглаживает пульсации питания.

Диодный мост образован четырьмя диодами типа 1N4007, которые можно выпаять из негодной энергосберегающей лампы.

Расчет схемы произведен для светодиодов HL-654H245WC с рабочим током 20мА. Не исключено применение аналогичных элементов с таки током.

Так же, как и в предыдущей схеме, здесь не обеспечивается стабилизация тока. Чтобы исключить выход светодиодов из строя, в схеме балласта для светодиодных ламп емкость конденсатора С1 и сопротивление резистора R3 выбраны с запасом, чтобы при максимальном входном напряжении и повышенной температуре светодиодов, ток через них не превышал допустимых значений. В нормальном режиме ток через диоды несколько менее номинального, но на яркости лампы это практически не сказывается.

Недостаток подобной схемы заключается в том, что использование более мощных светодиодов потребует увеличение емкости гасящего конденсатора, имеющего большие габариты.

Аналогично выполняется питание светодиодной ленты от платы энергосберегающей лампы. Важно, чтобы ток светодиодной ленты соответствовал линейке светодиодов, то есть 20мА.

Используем драйвер энергосберегающей лампы

Более надежна схема, когда используется драйвер из энергосберегающей лампы с минимальными переделками. В качестве примера на рисунке показана переделка энергосберегающей лампы мощностью 20Вт для питания мощного светодиода с током потребления 0.9А.

Переделка светодиодной лампы для питания светодиодов

Переделка электронного балласта для светодиодных ламп в данном примере минимальна. Большая часть элементов в схеме оставлена от драйвера старой лампы. Изменениям подвергся дроссель L3 и добавлен выпрямительный мост. В старой схеме между правым выводом конденсатора С10 и катодом диода D5 была включена люминесцентная лампа.

Теперь конденсатор и диод соединены напрямую, а дроссель используется в качестве трансформатора.

Переделка дросселя заключается в намотке вторичной обмотки, с которой и будет сниматься напряжение для питания светодиода.

Не разбирая дроссель, на него нужно намотать 20 витков эмалированного провода диаметром 0.4мм. При включении напряжение холостого хода вновь выполненной обмотки должно составлять около 9.5–9.7В. После подключения моста и светодиода, амперметр, включенный в разрыв питания LED элемента, должен показывать около 830–850мА. Большее или меньшее значение требует коррекции количества витков трансформатора.

Диоды 1N4007 или аналогичные, можно использовать от другой неисправной лампы. Диоды в экономках используются с большим запасом по току и напряжению, поэтому выходят из строя крайне редко.

Советы и предостережения

Все приведенные схемы светодиодных драйверов из энергосберегающей лампы, хоть и обеспечивают низковольтное питание, имеют гальваническую связь с сетью переменного тока, поэтому при работе по отладке нужно соблюдать меры предосторожности.

Наилучшим и самым безопасным будет использование при работе разделяющего трансформатора с одинаковыми первичной и вторичной обмотками. Имея на выходе те же самые 220В, трансформатор будет обеспечивать надежную гальваническую развязку первичной и вторичной цепей.

Как переделать светильник дневного света в светодиодный — 2 легких способа.

Если старый советский светильник с люминесцентными лампами дневного света типа ЛБ-40, ЛБ-80 вышел из строя, или вам надоело менять в нем стартера, утилизировать сами лампы (а просто так выкидывать их в мусорку уже давно нельзя), то его с легкостью можно переделать в светодиодный.

Самое главное, что у люминесцентных и светодиодных ламп одинаковые цоколи – G13. Никакая модернизация корпуса в отличие от других видов штырьковых контактов не потребуется.

    G- означает, что в качестве контактов используются штырьки
    13 – это расстояние в миллиметрах между этими штырями

При этом вы получите:

    экономию электроэнергии (в 2 раза)
    большую освещенность
    меньшие потери (почти половина полезной энергии в люминесцентных светильниках может теряться в дросселе)
    отсутствие вибрации и противного звука дребезжания от балластного дросселя

Правда, в более современных моделях, уже используется электронный балласт. В них повысился КПД (90% и более), исчез шум, но расход энергии и световой поток остались на прежнем уровне.

Например, новые модели таких ЛПО и ЛВО часто используются для потолков Armstrong. Вот примерное сравнение их эффективности:

Еще одно преимущество светодиодных – есть модели рассчитанные на напряжение питания от 85В до 265В. Для люминесцентного нужно 220В или близко к этому.

На что нужно обратить внимание при переделке простых люминесцентных светильников в светодиодные? Прежде всего на его конструкцию.

Если у вас простой светильник старого советского образца со стартерами и обыкновенным (не электронным ПРА) дросселем, то фактически и модернизировать ничего не надо.

Если стартер из схемы не убрать, то при замене лампы ЛБ на светодиодную, можно создать короткое замыкание.

Дроссель же демонтировать не обязательно. У светодиодной, потребляемый ток будет в пределах 0.12А-0.16А, а у балласта рабочий ток в таких старых светильниках 0.37А-0.43А, в зависимости от мощности. Фактически он будет выполнять роль обыкновенной перемычки.

После всей переделки светильник у вас остается тот же самый. На потолке не нужно менять крепление, а сгоревшие лампы не придется более утилизировать и искать специальные контейнеры для них.

Для таких ламп не нужны отдельные драйвера и блоки питания, так как они уже идут встроенными внутри корпуса.

А у люминесцентной они соединены нитью накала. Когда она раскаляется, происходит зажигание паров ртути.

В моделях с электронным ПРА нить накала не используется и промежуток между контактами пробивается импульсом высокого напряжения.

    300мм (используется в настольных светильниках)
    600мм (на потолок для светильников типа Armstrong)
    900мм и 1200мм

Чем больше их длина, тем ярче свечение.

Если же у вас модель более современная, без стартера, с электронным дросселем ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат), то здесь придется немного повозиться с изменением схемы.

Что находится внутри светильника до переделки:

    контактные колодки-патроны по бокам корпуса

Затем отсоединяете питающие провода. Для этого может понадобиться отвертка с узким жалом.

Можно данные проводки и просто перекусить пассатижами.

Читайте также  Инфракрасный датчик препятствия на компараторе lm393

Схема подключения двух ламп отличается, на светодиодной все выполнено гораздо проще:

Главная задача которую нужно решить – это подать 220В на разные концы лампы. То есть, фазу на один вывод (например правый), а ноль на другой (левый).

Ранее говорилось, что у светодиодной лампы оба штырьковых контакта внутри цоколя, соединены между собой перемычкой. Поэтому здесь нельзя как в люминесцентной, подать между ними 220В.

Чтобы убедиться в этом, воспользуйтесь мультиметром. Установите его в режим измерения сопротивления, и касаясь измерительными щупами двух выводов произведите замер.

На табло должны высветиться такие же значения, как и при замыкании щупов между собой, т.е. нулевые или близкие к нему (с учетом сопротивления самих щупов).

У лампы дневного света, между двумя выводами с каждой стороны, есть сопротивление нити накала, которая после подачи напряжения 220V через нее, разогревается и ”запускает” лампу.

Далее всю работу можно проделать двумя способами:

    без демонтажа патронов
    с демонтажем и установкой перемычек через их контакты

Самый простой способ это без демонтажа, но придется докупить пару зажимов Wago.
Выкусываете вообще все провода подходящие к патрону на расстоянии 10-15мм или более. Далее заводите их в один и тот же зажим Ваго.

Тоже самое проделываете с другой стороной светильника. Если у клеммника wago недостаточно контактов, придется использовать 2 шт.

После этого, все что остается – подать в зажим на одну сторону фазу, а на другую ноль.

Нет Ваго, просто скручиваете провода под колпачок СИЗ. При таком методе, вам не нужно разбираться с существующей схемой, с перемычками, лезть в контакты патронов и т.п.

Другой метод более скрупулезный, зато не требует никаких лишних затрат.

Снимаете боковые крышки со светильника. Делать это нужно осторожно, т.к. в современных изделиях защелки сделаны из хрупкой и ломкой пластмассы.

После чего, можно демонтировать контактные патроны. Внутри них расположены два контакта, которые изолированы друг от друга.

Такие патроны могут быть нескольких разновидностей:

Все они одинаково подходят для ламп с цоколем G13. Внутри них могут быть пружинки.

В первую очередь они нужны не для лучшего контакта, а для того, чтобы лампа не выпадала из него. Плюс за счет пружин, идет некоторая компенсация размера длины. Так как с точность до миллиметра, изготовить одинаковыми лампы не всегда получается.

К каждому патрону подходят два провода питания. Чаще всего, они крепятся путем защелкивания в специальных без винтовых контактах.

Проворачиваете их по часовой и против часовой стрелки, и приложив усилие вытаскиваете наружу один из них.

Как уже говорилось выше, контакты внутри разъема изолированы друг от друга. И демонтируя один из проводков, вы фактически оставляете не удел одно контактное гнездо.

Весь ток теперь будет течь через другой контакт. Конечно, все будет работать и на одном, но если вы делаете светильник для себя, имеет смысл немного усовершенствовать конструкцию, поставив перемычку.

Благодаря ей, вам не придется ловить контакт, проворачивая светодиодную лампу по сторонам. Двойной разъем обеспечит надежное соединение.

Перемычку можно сделать из лишних проводов питания самой лампы, которые у вас обязательно останутся в результате переделки.

Тестером проверяете, что после монтажа перемычки, между ранее изолированными разъемами есть цепь. То же самое проделываете со вторым втычным контактом на другой стороне светильника.

Главное проследить, чтобы оставшийся провод питания был уже не фазным, а нулевым. Остальное выкусываете.

Если светильник у вас двухламповый, лучше всего к каждому разъему подавать напряжение отдельными проводниками.

При монтаже простой перемычки между двух и более патронов, конструкция будет иметь существенный недостаток.

Вторая лампа будет светиться, только при условии, что первая установлена на свое место. Уберете ее, и тут же погаснет и другая.

Питающие проводники должны сходиться на клеммную колодку, где поочередно у вас будет подключены:

Как подключить в светильнике трубчатую светодиодную лампу вместо люминесцентной?

Благодаря миниатюрным размерам светодиодов, инженеры научились создавать светильники самой разной конструкции, в том числе повторять форму люминесцентных и галогенных ламп. Не стали исключением и трубчатые люминесцентные лампы типа Т8 с цоколем G13. Их можно без особых усилий заменить аналогичной по форме трубкой со светодиодами, в значительной мере улучшив оптико-энергетические характеристики существующего светильника.

А нужно ли менять люминесцентные лампочки на LED-лампы?

На сегодняшний день можно уверенно сказать, что LED-лампочки любого форм-фактора практически по всем показателям превосходят люминесцентные аналоги. Причём светодиодные технологии продолжают прогрессировать, а значит, изделия на их основе будут ещё более совершенными в будущем. В подтверждение сказанного ниже приведена сравнительная характеристика двух видов трубчатых ламп.

Люминесцентные лампы Т8:

  • наработка на отказ составляет порядка 2000 ч. и зависит от количества включений, но не более 2000 циклов;
  • свет распространяется во все стороны, в связи с чем они нуждаются в отражателе;
  • постепенное увеличение яркости в момент включения;
  • пускорегулирующий аппарат (ПРА) служит источником сетевых помех;
  • деградация защитного слоя со снижением светового потока на 30%;
  • стеклянная колба и пары ртути внутри неё требуют бережного отношения и утилизации.

Светодиодные лампы Т8:

  • срок службы не менее 10 тыс. ч. и не зависит от частоты вкл./выкл.;
  • имеют направленный световой поток;
  • мгновенно включаются на полную яркость;
  • драйвер не оказывает влияния на электросеть;
  • потеря яркости не превышает 10% за 10 тыс. часов;
  • имеют значительно меньшую мощность электропотребления;
  • полностью экологически безопасны.

    Кроме того, светодиодные лампы Т8 обладают вдвое большей светоотдачей при равном энергопотреблении, реже выходят из строя и имеют гарантию от производителя. Возможность размещения внутри колбы разного количества светодиодов позволяет добиться оптимального уровня освещённости. Это означает, что взамен люминесцентной лампы Т8-G13-600 мм на 18 Вт можно установить светодиодную лампу такой же длины на 9, 18 или 24 Вт.

    Сокращение Т8 указывает на диаметр стеклянной трубки (8/8 дюйма или 2,54 см), а G13 – это тип цоколя, указывающий на расстояние между штырьками в мм.

    Взвесив все «За» и «Против», можно сделать вывод, что переделка люминесцентного светильника под светодиодную лампочку полностью оправдана, как с технической, так и с экономической точки зрения.

    Схемы подключения

    Прежде чем перейти к модернизации светильника с заменой люминесцентных ламп Т8 на светодиодные, сначала нужно как следует разобраться со схемами. Все люминесцентные светильники подключаются по одному из двух вариантов:

  • на базе ПРА, в составе которого дроссель, стартер и конденсатор (рис.1);
  • на базе электронного балласта (ЭПРА), который состоит из одного блока – высокочастотного преобразователя (рис.2).

    В растровых потолочных светильниках 4 люминесцентных трубки подключаются к 2 ЭПРА, каждый из которых обеспечивает работу двух ламп или к комбинированному ПРА, включающему 4 стартера, 2 дросселя и 1 конденсатор.

    Схема подключения светодиодной лампы Т8 не содержит никаких дополнительных элементов (Рис.3). Стабилизированный блок питания (драйвер) светодиодов, уже встроен внутри корпуса. Вместе с ним под стеклянным или пластиковым рассеивателем находится печатная плата со светодиодами, закреплённая на алюминиевом радиаторе. Напряжение питания 220В может поступать на драйвер через штырьки цоколя, как с одной стороны (обычно на изделиях украинского производства), так и с обеих сторон. В первом случае штырьки, расположенные с другой стороны, выполняют функцию крепежа. Во втором случае с каждой стороны может быть задействован 1 или 2 штырька. Поэтому прежде чем модифицировать светильник, нужно внимательно изучить схему подключения, приведенную на корпусе LED-лампы или в документации к ней. Наиболее распространенными являются светодиодные лампы Т8 с подведением фазы и ноля с разных сторон, поэтому переделка светильника будет рассмотрена именно на таком варианте.

    Что нужно переделать?

    Внимательно посмотрев на схемы, даже неопытному электрику станет понятно, как подключить светодиодную лампу вместо люминесцентной. В светильнике с ПРА нужно выполнить следующие действия:

    1. Отключить защитный автомат и убедиться в отсутствии напряжения.
    2. Снять защитную крышку, получив доступ к элементам схемы.
    3. Из электрической цепи исключить конденсатор, дроссель, стартер.
    4. Отделить провода, идущие к клеммам патронов и подключить их напрямую к фазному и нулевому проводу.
    5. Остальные провода можно удалить или заизолировать.
    6. Вставить лампу Т8 G13 со светодиодами и произвести пробное включение.

    Контакты в виде штырьков для подключения светодиодной лампы Т8 отмечены на её цоколе символами «L» и «N».

    Переделать люминесцентный светильник с электронным балластом ещё проще. Для этого достаточно выпаять или перекусить кусачками провода, идущие к балласту и выходящие из него. Затем фазовый и нулевой провод соединить с проводами левого и правого патронов светильника. Место соединения заизолировать, вставить LED-лампу и подать напряжение питания.

    Намного проще выполнить установку и подключение светодиодной лампы Т8 в фирменных светильниках Philips. Нидерландская компания максимально упростила задачу своим потребителям. Чтобы установить светодиодную лампу длиной 600 мм, 900 мм, 1200 мм или 1500 мм, нужно будет выкрутить стартер, а на его место вкрутить заглушку, которая поставляется в комплекте. Разбирать корпус светильника и демонтировать дроссель в этом случае не нужно.

    При выборе светодиодной лампы Т8 G13 стоит обращать внимание на исполнение цоколя. Он может быть поворотным или иметь жёсткое соединение с корпусом. Наиболее универсальными принято считать модели с поворотным цоколем. Их можно вкрутить в любой переделанный светильник, как с вертикальными, так и с горизонтальными прорезями в патроне. А ещё, регулируя угол наклона лампы, можно изменить направление светового потока.

    Не редко в интернете встречаются негативные отзывы о том, что срок службы светодиодных ламп Т8 намного меньше заявленного. Как правило, такие комментарии оставляют люди, купившие китайский «no name» по цене люминесцентной лампы. Естественно качество светодиодов и драйвера не дадут ей проработать даже одного года.

    Блок питания: что можно сделать из энергосберегающей лампы?

    Несмотря на небольшие размеры энергосберегающих ламп, в них много электронных компонентов. По своему устройству это обычная трубчатая люминесцентная лампа с миниатюрной колбой, но только свернутой в спираль или иную пространственную компактную линию. Ее поэтому называют компактной люминесцентной лампой (в сокращении КЛЛ).

    Читайте также  Обзор карманного осциллографа dso201

    И для нее характерны все те же самые проблемы и неисправности, что и для больших трубчатых лампочек. Но электронный балласт лампочки, которая перестала светить, скорее всего, из-за перегоревшей спирали, обычно сохраняет свою работоспособность. Поэтому его можно использовать для каких-либо целей как импульсный блок питания (в сокращении ИБП), но с предварительной доработкой. Об этом и пойдет речь далее. Наши читатели узнают, как сделать блок питания из энергосберегающей лампы.

    1. В чем разница между ИБП и электронным балластом
    2. В чем суть реконструкции балласта
    3. Трансформатор из дросселя
    4. Тестирование ИБП
    5. Более мощный ИБП с отдельным трансформатором

    В чем разница между ИБП и электронным балластом

    Сразу предупредим тех, кто ожидает получение мощного источника питания из КЛЛ – большую мощность получить в результате простой переделки балласта нельзя. Дело в том, что в катушках индуктивности, которые содержат сердечники, рабочая зона намагничивания жестко ограничена конструкцией и свойствами намагничивающего напряжения. Поэтому импульсы этого напряжения, создаваемые транзисторами, точно подобраны и определены элементами схемы. Но такой блок питания из ЭПРА вполне достаточен для питания светодиодной ленты. Тем более что импульсный блок питания из энергосберегающей лампы соответствует ее мощности. А она может быть до 100 Вт.

    Наиболее распространенная схема балласта КЛЛ построена по схеме полумоста (инвертора). Это автогенератор на основе трансформатора TV. Обмотка TV1-3 намагничивает сердечник и выполняет при этом функцию дросселя для ограничения тока через лампу EL3. Обмотки TV1-1 и TV1-2 обеспечивают положительную обратную связь для появления напряжения, управляющего транзисторами VT1и VT2. На схеме красным цветом показана колба КЛЛ с элементами, которые обеспечивают ее запуск.

    Пример распространенной схемы балласта КЛЛ

    Все катушки индуктивности и емкости в схеме подобраны так, чтобы получить в лампе точно дозированную мощность. С ее величиной связана работоспособность транзисторов. А поскольку они не имеют радиаторов, не рекомендуется стремиться получать от переделанного балласта значительную мощность. В трансформаторе балласта нет вторичной обмотки, от которой питается нагрузка. В этом главное отличие его от ИБП.

    В чем суть реконструкции балласта

    Чтобы получить возможность подключения нагрузки к отдельной обмотке, надо либо намотать ее на дросселе L5, либо применить дополнительный трансформатор. Переделка балласта в ИБП предусматривает:

      разборку корпуса балласта КЛЛ. Это можно сделать отверткой, которую надо поочередно, шаг за шагом вставлять по линии соприкосновения его деталей. Прилагаемое к лампе усилие не должно быть чрезмерным для колбы. Надо постараться давить на нее с минимальной силой.

    Как открыть корпус балласта КЛЛ
    Отсоединение контактов лампы от платы балласта. Для этого их жилки отматываются с четырех штырьков на плате.

    Отсоединение контактов колбы

  • Извлечение платы и соединение всех четырех штырьков перемычками (шунтирование лампы).
  • Плата балласта извлечена из лампы

    Для дальнейшей переделки электронного балласта в блок питания из энергосберегающей лампы надо принять решение относительно трансформатора:

    • использовать имеющийся дроссель, доработав его;
    • либо применить новый трансформатор.

    Трансформатор из дросселя

    Далее рассмотрим оба варианта. Для того чтобы воспользоваться дросселем из электронного балласта, его надо выпаять из платы и затем разобрать. Если в нем применен Ш-образный сердечник, он содержит две одинаковые части, которые соединены между собой. В рассматриваемом примере для этой цели применена оранжевая клейкая лента. Она аккуратно удаляется.

    Удаление ленты, стягивающей половинки сердечника

    Половинки сердечника обычно склеены так, чтобы между ними оставался зазор. Он служит для оптимизации намагничивания сердечника, замедляя этот процесс и ограничивая скорость нарастания тока. Берем наш импульсный паяльник и нагреваем сердечник. Прикладываем его к паяльнику местами соединения половинок.

    Рассоединяем склеенные половины сердечника

    Разобрав сердечник, получаем доступ к катушке с намотанным проводом. Обмотку, которая уже есть на катушке, отматывать не рекомендуется. От этого изменится режим намагничивания. Если свободное место между сердечником и катушкой позволяет обернуть один слой стеклоткани для улучшения изоляции обмоток друг от друга, надо сделать это. А потом намотать десять витков вторичной обмотки проводом подходящей толщины. Поскольку мощность нашего блока питания будет небольшой, толстый провод не нужен. Главное, чтобы он поместился на катушке, и половинки сердечника наделись на него.

    Разобранный дроссель

    Намотав вторичную обмотку, собираем сердечник и закрепляем половинки клейкой лентой. Предполагаем, что после тестирования БП станет понятно, какое напряжение создается одним витком. После тестирования разберем трансформатор и добавим необходимое число витков. Обычно переделка имеет целью сделать преобразователь напряжения с выходом 12 В. Это позволяет получить при использовании стабилизации зарядное устройство для аккумулятора. На такое же напряжение можно сделать и драйвер для светодиодов из энергосберегающей лампы, а также зарядить фонарик с питанием от аккумулятора.

    Поскольку трансформатор нашего ИБП, скорее всего, придется доматывать, впаивать его в плату не стоит. Лучше припаять проводки, торчащие из платы, и к ним на время тестирования припаять выводы нашего трансформатора. Концы выводов вторичной обмотки надо очистить от изоляции и покрыть припоем. Затем либо на отдельной панельке, либо прямо на выводах намотанной обмотки надо собрать выпрямитель на высокочастотных диодах по схеме моста. Для фильтрации в процессе измерения напряжения достаточно конденсатора 1 мкФ 50 В.

    Готовая к тестированию плата с выпрямителем Схема импульсного блока питания

    Тестирование ИБП

    Но перед присоединением к сети 220 В последовательно с нашим блоком, переделанным своими руками из лампы, обязательно соединяется мощный резистор. Это мера соблюдения безопасности. Если через импульсные транзисторы в блоке питания потечет ток короткого замыкания, резистор его ограничит. Очень удобным резистором в таком случае может стать лампочка накаливания на 220 В. По мощности достаточно применить 40–100-ваттную лампу. При коротком замыкании в нашем устройстве лампочка будет светиться.

    Последовательное соединение платы с лампочкой перед подачей напряжения 220 В

    Далее присоединяем к выпрямителю щупы мультиметра в режиме измерения постоянного напряжения и подаем напряжение 220 В на электрическую цепь с лампочкой и платой источника питания. Предварительно обязательно изолируются скрутки и открытые токоведущие части. Для подачи напряжения рекомендуется применить проводной выключатель, а лампочку вложить в литровую банку. Иногда они при включении лопаются, а осколки разлетаются по сторонам. Обычно испытания проходят без проблем.

    Более мощный ИБП с отдельным трансформатором

    Они позволяют определить напряжение и необходимое число витков. Трансформатор дорабатывается, блок снова испытывается, и после этого его можно применить как компактный источник питания, который намного меньше аналога на основе обычного трансформатора 220 В со стальным сердечником.

    Чтобы увеличить мощность источника питания, надо применить отдельный трансформатор, сделанный аналогично из дросселя. Его можно извлечь из лампочки большей мощности, сгоревшей полностью вместе с полупроводниковыми изделиями балласта. За основу берется та же схема, которая отличается присоединением дополнительного трансформатора и некоторых других деталей, изображенных красными линиями.

    ИБП с дополнительным трансформатором

    Выпрямитель, показанный на изображении, содержит меньше диодов по сравнению с выпрямительным мостом. Но для его работы потребуется больше витков вторичной обмотки. Если они не вмещаются в трансформатор, надо применить выпрямительный мост. Более мощный трансформатор делается, например, для галогенок. Кто использовал обычный трансформатор для системы освещения с галогенками, знает, что они питаются достаточно большим по величине током. Поэтому трансформатор получается громоздким.

    Если транзисторы разместить на радиаторах, мощность одного блока питания можно заметно увеличить. А по весу и габаритам даже несколько таких ИБП для работы с галогенными светильниками получатся меньше и легче одного трансформатора со стальным сердечником равной им мощности. Другим вариантом использования работоспособных балластов экономок может быть их реконструкция для светодиодной лампы. Переделка энергосберегающей лампы в светодиодную конструкцию очень проста. Лампа отсоединяется, а вместо нее подключается диодный мост.

    На выходе моста подключается определенное количество светодиодов. Их можно подключить между собой последовательно. Важно, чтобы ток светодиода равнялся току в КЛЛ. Энергосберегающие лампочки можно назвать ценным полезным ископаемым в эпоху светодиодного освещения. Они могут найти применение даже после завершения своего срока службы. И теперь читатель знает детали этого применения.