Разберите компактную люминесцентную лампу: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) становятся все более популярными как способ экономии энергии. В конце концов, они перегорают. Некоторые, кажется, сгорают раздражающе быстро:-(Даже если не сгорели, лампы КЛЛ стали очень дешевыми, особенно если вы живете в районе, где они субсидируются местной электросетью. Есть ли внутри КЛЛ какие-либо части электроники, пригодные для использования любителями. ? Как они вообще работают? И когда они сгорают, почему они сгорели? Давайте разберем несколько и посмотрим! (Это фото PiccoloNamek из Википедии. Надеюсь, этого достаточно для удовлетворения требований лицензии; Мой юрист должен проверить лицензию Gnu Free Documentation License)

Шаг 1. Разобрать на части 1: вырезать паз для Pry

У большинства КЛЛ, которые я видел, есть шов, через который их можно без труда отделить. Иногда шов склеивается или «сваривается», в других случаях это просто, когда две детали были «запрессованы» вместе. К сожалению, даже если только запрессовка, эти две детали обычно слишком надежно прикреплены, чтобы их можно было просто оторвать друг от друга. руками, хотя бы потому, что одна из половинок имеет только стеклянную трубку, за которую можно ухватиться. Иногда стыковой шов бывает неплотным и / или достаточно большим, чтобы его можно было вставить в отвертку с плоским лезвием, но проще всего (при условии, что вы не хотите повторно использовать корпус лампы) вырезать неглубокую прорезь на шве ножовкой.. Просто держите корпус надежно (в маленьких тисках, как на фото, или нет) и пропилите прорезь едва в корпусе - около 4 мм. Осторожно ДЕЙСТВИТЕЛЬНО старайтесь не разбить стеклянную люминесцентную лампу. Помимо острых краев, люминесцентные лампы содержат люминофор неизвестного и, возможно, опасного состава, а также небольшое количество ртути, которую вы бы предпочли не выпускать у себя дома или в мастерской.

Шаг 2: Разобрать на части 2: Разобрать на части

Теперь, когда у вас есть прорезь, вы можете вставить отвертку с плоским лезвием. При небольшом повороте остальная часть шва отделится (даже если она склеена или сварена). (Держитесь за стеклянную трубку, иначе она может выпасть, удариться о что-нибудь и сломаться.) (Опасная (?) Ртуть содержится внутри часть стеклянной трубки, которая полностью изолирована от секции электроники. Пока вы не разбиваете стекло, ртуть остается хорошо изолированной…)

Шаг 3: Итак, что у нас есть?

Я ДУМАЮ, что показанные здесь три "балласта" CFL взяты из четырехлучевой лампы IKEA, эквивалентной 60 Вт, спиральной лампы мощностью 75 Вт без названия и спиральной лампы мощностью 100 Вт. Схемы кажутся относительно похожими (см. Следующие страницы), и у них есть похожие компоненты. Другие КЛЛ могут иметь другое внутреннее устройство; Поставщики делают схемы балласта CFL на основе ИС с различными улучшенными качествами. У этих троих, кажется, довольно «тупые» схемы. (умеренно) высоковольтные диоды (умеренно) высоковольтные конденсаторы - некоторые из них имеют хорошие длинные выводы, поэтому их можно отрезать, даже не отпаивая их. Большой индуктор - порядка 2,5 миллигенри на лампу мощностью 20 Вт. Индуктор меньшего размера - точное значение неизвестно. Тороидальный трансформатор (полезно для Joule Thief!) Высоковольтные транзисторы или резисторы Mosfet. Высоковольтные, высокотемпературные «спагетти» - это обычно стекловолокно с силиконовым покрытием; полезные вещи в некоторых приложениях, которые трудно найти, и они дороги, если вам придется их покупать. Сама люминесцентная лампа - если это все еще хорошо, вы можете сделать такие вещи, как заменить балласт на инвертор постоянного тока и получить КЛЛ с батарейным питанием.

Шаг 4: Что все это делает - Как вообще работает флуоресцентный свет?

Люминесцентный свет - это газоразрядная трубка. Он работает как стробоскоп, так и как светодиод. Когда он заработает, он с радостью пропустит очень большие электрические токи через ионизированный газ. Чтобы не допустить, чтобы он проводил такую большую мощность, что он перегорает или перегорает предохранители, вы должны ограничить ток с помощью какой-то внешней цепи (это та часть, которая похожа на светодиоды). Это основная цель люминесцентного балласта. (Другая функция балласта - перейти в это состояние «после запуска». Это может включать в себя нити, импульсы высокого (эр) напряжения и тому подобное.) На рисунке показаны упрощенная люминесцентная лампа и балласт. Вы заметите, что балласт - это индуктор. Это связано с тем, что катушка индуктивности может действовать как ограничитель тока для переменного тока, фактически не потребляя энергии, как резистор (используемый для светодиодов). Отличный трюк. Ток через катушку индуктивности (и, следовательно, через лампу, поскольку это последовательная цепь) пропорционален частоте переменного тока и индуктивности катушки индуктивности. Если вы когда-либо видели магнитный балласт от стандартной люминесцентной лампы, вы будете иметь представление о том, какой большой индуктор требуется при переменном токе 60 Гц, выходящем из стены.

Шаг 5: Чем отличается компактная флуоресцентная лампа?

Так чем же отличаются компактные люминесцентные лампы? Лампа CFL почти такая же, как и прямая люминесцентная лампа; это просто сложено. Чтобы балласт был меньше, надо как-то усадить индуктор. Поскольку ток пропорционален индуктивности И частоте, мы можем уменьшить катушку индуктивности, просто увеличив частоту! По сути, электроника в КЛЛ (или в «электронном балласте» для обычных флуоресцентных ламп) содержит схему, которая будет обеспечивать более высокую частоту переменного тока от обычного входа 60 Гц. Обычно входной переменный ток выпрямляется и фильтруется до высокого напряжения постоянного тока (высоковольтные диоды, электролитические конденсаторы), а затем используется какой-то генератор (другие конденсаторы, тороид, небольшой индуктор) для управления некоторыми высоковольтными транзисторами для получения конечного выхода, который по-прежнему примерно такое же напряжение, но с гораздо большей частотой, чем оригинал. Таким образом, конечная токоограничивающая катушка индуктивности («большая катушка индуктивности») может быть намного меньше.

Шаг 6: Что ломается?

Посмотрев на внутренности нескольких мертвых ламп CFL, я чувствую себя достаточно квалифицированным, чтобы указать на несколько причин, по которым они выходят из строя.

Во-первых, конечно, может выйти из строя сама трубка, из-за утечки слишком большого вакуума или внутреннего испарения слишком много металла они просто перестают работать. Когда производители указывают вам предельный срок службы ламп CFL, они имеют в виду именно такой режим отказа.

К сожалению, большое количество КЛЛ выходит из строя в балластной электронике. Я видел, как они дымят, источают неприятный запах и даже искры (страшно, учитывая вероятную воспламеняемость абажуров). Я разобрал их и увидел явно сгоревшие компоненты. Я хотел бы винить в этом «дешевый импорт», но у меня было немало КЛЛ торговых марок с аналогичными проблемами. Даже некоторые электронные балласты в круглых люминесцентных светильниках. Вздох. (Кажется, становится лучше.)

К сожалению, тот факт, что компонент на печатной плате сгорел, не означает, что этот компонент изначально вышел из строя.

Основным подозреваемым, кажется, являются электролитические конденсаторы, которые фильтруют постоянный ток высокого напряжения. Я видел такие с выпирающими и даже лопнувшими оболочками. Если вы прочитаете спецификации конденсаторов, вы обнаружите, что такие конденсаторы изначально имеют ограниченный срок службы, и этот срок службы относительно резко сокращается при повышении рабочей температуры. Внутри плохо вентилируемого корпуса, рядом рассеиваемой мощностью 20 Вт, возникают довольно высокие температуры. Там ЕСТЬ высокотемпературные конденсаторы, но я никогда не видел их внутри CFL:-(Как только конденсатор снимается, высоковольтный генератор получает пульсирующий ток вместо постоянного тока, что, как я подозреваю, ему не нравится, и неудивительно, что другие вещи тоже идут не так. Некоторые, но не все КЛЛ содержат предохранитель …

Катушки индуктивности - довольно выносливая штука; они, вероятно, хороши, если не показывают явных признаков ожога. Неэлектролитические колпачки, вероятно, такие же, и вы можете легко проверить их на короткое замыкание с помощью мультиметра. Я никогда не тестировал транзисторы …

Шаг 7. Что я могу сделать с деталями?

Если трубка все еще в порядке, вы можете запитать ее другими типами балластов или инверторов. На рисунке показан дешевый излишек инвертора CCFL, установленный внутри спирали CFL; лампа теперь работает от 5 В (и работает около 3 Вт…). Если инвертор в целом все еще исправен, вы можете использовать его для питания других типов люминесцентных ламп. Поищите в Интернете более подробные инструкции. Конденсаторы, резисторы и диоды могут найти применение общего назначения, если они хороши. Для меня наиболее ценными частями являются катушки индуктивности; Иногда бывает трудно найти индукторы на типичных торговых площадках для любителей, особенно в тех сильноточных версиях, которые можно найти в КЛЛ. Тороид можно легко снять с оригинальной обмотки и перемотать для других целей, таких как классический одноячеечный светодиодный драйвер Joule Thief. Небольшая катушка индуктивности выглядит так, как будто она подходит для многих «низкотехнологичных» импульсных источников питания, таких как коммутационный регулятор Roman Black или другой драйвер белого светодиода. Большой индуктор я не уверен; в худшем случае он также обеспечивает компактный сердечник, который можно перемотать для специальных применений. Если вы не используете трубку, попробуйте утилизировать ее в центре переработки, который принимает люминесцентные лампы. Возможно, они не будут слишком счастливы получить… кусочки, но они не должны слишком сильно возражать, если стекло не повреждено.