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無線電子工学および電気工学の百科事典 蛍光灯を使用した小型の家庭用ランプ。 操作と修理の特徴。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
蛍光灯を備えた家庭用照明器具とその部品に関する一般情報 80年代初頭、出力5～25W、発光効率30～60Lm / W、耐用年数3～10のさまざまなコンパクト蛍光ランプ（CFL、英語版ではCFL - Compact Fluorescent Lamps）が登場しました。千時間。 これらの特性から、これらは「省エネランプ」または ESL と呼ばれます。 メーカーによれば、ESL を使用するとエネルギー節約率は 80% に達する可能性があります。 これは、エネルギーのほとんどがコイルを継続的に加熱することに費やされる白熱灯に比べて、ESL が放出する熱が大幅に少ないという事実に一部起因しています。 ESL のこの特性により、使用される照明器具の信頼性と火災安全性を高めることができます。 現在、オフィスや住宅の照明に広く使用されています。 フィリップス、ゼネラル・エレクトリック、オスラムなどの一部の有名企業は、耐久性と光出力が向上し、マイナス温度を含む広い温度範囲で動作し、欧州の安全性と電波障害基準に準拠した特別なランプを製造しています。 。 ESL の主な欠点は、従来の白熱灯と比較してコストが高いことです。 ただし、平均的な消費者の期待が常に正当化されるとは限りません。 ほとんどの場合、これは市場がさまざまな品質の製品を提供しており、それらの製品が広告やパッケージに表示されている特性と必ずしも一致するとは限らないという事実によるものです。 特に、これらは東南アジア諸国で生産されたテーブルランプおよびウォールランプです。 したがって、ESL を使用した実際の体験に関する情報は興味深いものであり、ESL を購入するときに正しい選択をすることができ、不必要なコストを回避し、サービスに影響を与える機能や要因の無知によって引き起こされる間違いを避けることができます。人生。 CFL はフラスコ内に環境や人間の健康に有害な物質、特に水銀蒸気を含む真空装置であることを知っておくことが重要です。特に設置、修理、廃棄の際には注意深い取り扱いが必要です。 ESLの操作経験のない読者は高品質な製品の選択に関する問題に興味があるかもしれませんし、経験豊富な職人は故障したESLの再利用の問題、つまり修理の特徴に興味があるかもしれません。 電子安定器 (EB) と呼ばれることが多い安定器の誤動作について詳しく見てみましょう。 デバイス、動作原理、CFL および ESL の種類に関する詳細情報は [1-7] に記載されています。 CFL に基づいて、ESL はベースに EB が組み込まれて作成され、標準の AC 電源から電力を供給できます (これらの規格は世界の国によって異なります)。 このような ESL は、標準カートリッジを備えたあらゆる構成の照明器具に設置でき、従来の白熱灯の代わりに使用できるため、広く使用されています。 このため、さまざまな容量の ESL がいくつかの標準タイプのネジ付きベース (E27、E14) で製造されています。 別のタイプの ESL はテーブル ランプやウォール ランプで、EB がランプ自体の本体に配置されています。 そのようなランプだけを修理することをお勧めします。 ピンコンタクトを備えた CFL を使用します。 CFL は、周波数 30 ～ 80 kHz のさまざまな公称 AC 電圧で動作するように製造されています。 メーカーによると、製造業者が推奨する食事は最も有利で経済的であり、光の出力と効率が向上します。 これらの推奨事項は、ランプの始動時および動作時に維持する必要があるさまざまな最適モードを示していることを理解しておくことが重要です。 これらの要件に準拠すると、ESL 全体の効率と耐用年数が向上します。 電子安定器が提供する必要があるのはこれらの条件です。 高い耐久性を備え、次の要件を満たす必要があります。起動時と停止時に発生する過負荷を軽減し、電力網で標準外のプロセスが発生した場合にランプ動作モードを安定させ、電力に侵入する可能性のある無線干渉のレベルを低減します。起動中および動作中に EB 発生器の側面からグリッドを観察します。 ESL の耐久性は、アセンブリ全体の品質だけでなく、気候やエネルギーの動作条件、過剰な機械的負荷、衝撃や振動などの外部要因によっても決まります。 ESL の耐久性は、スイッチのオンとオフの強度、および主電源電圧の突然のサージによって影響を受けますが、一部の ESL は主電源電圧が 180 V に低下した場合でも動作します。 、適切に設計された EB は光束のちらつきを完全に排除します。 実践によると、ほとんどの場合、ESL は過渡現象、主に ESL のオン/オフ時に発生する突然の電圧と電流のサージ、および非標準プロセス中の電力網自体で故障します。 現在、スムーズな明るさ制御を備えたランプ用スイッチが市場に登場し、日常生活の中で使用されています。 ほとんどの場合、これらは従来のサイリスタ電力コントローラです。 これらのデバイスで ESL を使用することは非常に望ましくありません。 これはバックライト付きスイッチにも部分的に当てはまります。 通常のESLは、屋外照明器具や高度なIP保護が施された完全密閉型照明器具、また湿気や埃の多い部屋では使用できませんが、低温でも動作可能なESLがすでに開発され、生産されています。 最新の ESL の EB は、アクティブおよびパッシブ電子コンポーネントに基づいた電子デバイスです。 EBはコンパウンドを充填した集合体の形で製造することができます。 この場合、修理は出来ません。 もう 4830 つの EB オプションは、コンポーネントが取り付けられたプリント基板上にあります。 有名なメーカーによって開発および製造された特別なマイクロ回路は、外部要素の数を減らすだけでなく、ESL 全体のパラメータと品質も向上させます。 同時に、耐久性も向上し、ESL の欠陥はあまり一般的ではなくなります。 たとえば、MICRO LINEAR は一連の特殊なマイクロ回路 ML4835 ～ ML51、および INTERNATIONAL RECTIFIER - マイクロ回路 IR420HD53、IR420YD2157、IR2520、IRXNUMXD などを開発しました。 最新の特殊なマイクロ回路と高電圧電界効果トランジスタ (FET) を併用することで、トランスを使用せずに信頼性の高い EB を作成することが可能になり、設計が簡素化され、それに応じて量産が容易になります。 10年以上前、国内の特別なマイクロ回路1182GG1、GG2、GG3が開発され、その上に変流器を備えたEBを構築することができましたが、追加のトランジスタは必要ありませんでした。 にもかかわらず、国内メーカーの製品はほとんどないのが現状です。 市場には中国や東南アジア製の照明器具や照明器具が所狭しと並んでいます。 十分な情報を持たない消費者の間で、これらの製品はすべて低品質であるという意見が広く広まっていることに注意してください。 前世紀末に高品質の ESL の生産は、GENERAL ELECTRIC、PHILIPS、OSRAM、SYLVANIA などの有名企業によって確立され、現在はアジアを含む世界中に拠点を置いています。 これらの製品の品質は、同じ国で、あまり知られていない会社やワンデー会社が商標を付けずに生産しているものよりもはるかに優れています。 さらに、一部のアジアのメーカー、その中には多くの中国企業の製品も、ロシアを含むさまざまな国で実績を上げています。 彼らは国際品質証明書とロシア品質証明書の両方を取得しているため、選択する際に最初に注意を払う必要があります。 ESL の生産は、ブルガリア、ポーランド、ハンガリー、ウクライナ、その他のヨーロッパ諸国で確立されています。 TESLAやTUNGSRAMなどの有名企業の参加により、高品質の製品がヨーロッパで製造されています。 しかし、ロシア市場ではめったに見つかりません。 電子安定器の回路図 「オープン」プリント基板上に作成された EB の設計と動作を考えてみましょう (図 1)。 EB の基礎は電圧コンバータ、つまりランプに電力を供給するのに最適な 30 ～ 80 kHz の周波数で動作する発電機です。 自励発振モードで動作するトランス正帰還を備えたブロッキング発振回路が最も普及しています。 その主な能動素子は、原則として、いわゆるハーフブリッジのアームの 1 つに直列に接続されたキーとして機能する 2 つのバイポーラ高電圧トランジスタ VT3、VT4 です。 もう一方のアームは、直列接続された酸化物コンデンサ C1 と C2 によって形成されます。 始動回路を通る負荷 EL4,7 は、指定されたコンデンサとトランジスタの間のハーフブリッジの対角線に含まれます。 負荷が非対称に接続される他のタイプの EB 回路もあります。 このような場合、平滑フィルタの役割は、並列または C350 の代わりに取り付けられた、容量が 3 μF 以上、動作電圧が 4 V 以上の 1 つの酸化コンデンサとハーフブリッジ コンデンサ C250 によって実行できます。 CXNUMX は、XNUMX μF 未満の容量と少なくとも XNUMX V の動作電圧を備えた非酸化物コンデンサであってもよい。 これらのコンデンサのいずれかが故障した場合には、電気ネットワーク内で非標準の短期プロセスが発生する可能性があるため、同じかそれより大きい容量のコンデンサを使用することをお勧めしますが、より高い動作電圧向けに設計されています。それがこのような誤動作を引き起こしました。 交換の場合は、動作温度 105 °C で適切なコンデンサを選択する必要があります。 橋の対角線で開始すると、発電機の要素によって決定される周波数で負荷に交流電圧が生成されます。 回路の重要な要素は変流器 T1 です。 その助けを借りて、肯定的なフィードバックが生まれます。 これを行うには、図に示すように、ベース巻線を逆相で接続する必要があります。 1、電子ユニットを修理する際には考慮する必要があります。 最新の特殊なマイクロ回路（コントローラー）を使用すると、変流器なしで動作する発電機を作成できます。 ランプEL1の始動モードで高電圧を生成するには、始動回路、つまり始動インダクタL2、コンデンサC5、およびポジスタRT1が使用されます。 一部の EB では、ポジスタが存在しない場合があります。 場合によっては、これは、ポジスタと同じ機能を実行する追加回路を EB 回路に導入することによる EB 回路の改良によるものです。 特に、これらはコントローラーマイクロ回路が使用される EB です。 逆に、製品の品質を損なってでも、何らかの方法でコストを削減したいという製造業者の願望によってこれが引き起こされる場合もあります。 この場合、いわゆる「ハードスタート」が発生し、ESL の寿命が短くなります。 実際、EL1 ランプのフィラメントを強制的に加熱するには、2 ～ 3 秒の開始遅延が必要です。 この期間中、フィラメントには加熱電流が流れます。 始動回路は発電機の周波数と共振状態になり、コールドポジスタがこれを防ぎます。 温度が上昇し始め、回路を分路できなくなるまで抵抗が増加します。 フィラメントが十分に温かくなり、始動回路が共振状態になると、電圧ジャンプが発生して EL1 ランプのバルブ内に放電が発生し、確実に始動します。 最大限に加熱されたフィラメントは、電球内のイオン化ガスの抵抗よりもはるかに高い抵抗に達し、電流が流れ始めます。 始動回路が分流され、共振が失われます。 EB は動作モードに入りますが、ランプの電圧は放電を維持するために必要な公称電圧まで低下します。通常、ほとんどの CFL では、電圧は 350 V を超えません。 。 図１に示すように、ＲＦ発生器は始動装置（ＰＵ）を使用して始動される。 これは、ディニスタ、アバランシェ モードで動作するトランジスタ、または最も単純なケースでは、トリガ酸化物コンデンサを使用して実行できます。 ジニスターのPUはEBの信頼性を高めますが、電解液の耐用年数は充電回数によって制限されるため、酸化物コンデンサを備えたPUは最も信頼性が低いことに注意してください。これは未完成の古い回路に見られます。 /放電サイクル。 現在、最新の高電圧 FET が EB で使用されることが増えています。 トランジスタのパラメータは、ESL の電力、したがって発電機の電力に依存します。 バイポーラトランジスタのうち、1 ～ 9 W ESL の場合は 13001 (TO-92) シリーズ、11 W の場合は 13002 (TO-92) シリーズ、15.20 W の場合は 13003 (TO -126) シリーズ、25.40 W 用 - シリーズ 13005 (TO-220)、40.65 W 用 - シリーズ 13007 (TO-200)。 PT の中でも、IRF シリーズの高電圧品、たとえば IRF840 やそれに特性が類似した最近の国産 PT が適しています。 EB を修理する際、トランジスタに障害が発生した場合には、交換用により強力なものを選択することをお勧めします。これにより、EB の信頼性が向上し、ESL 全体の耐用年数が長くなります。 同じブランドの同様のパラメータを持つトランジスタは異なるメーカーによって製造されており、ピンの位置だけでなく、内部構造も異なる場合があることに注意してください。たとえば、内蔵の保護ダイオードの有無などです。彼ら。 図 1 では、この機能はダイオード VD5、VD6 によって実行されます。 基板上にこれらのダイオードを取り付ける場所がまったくない EB もあります。 修理交換の場合はダイオード内蔵トランジスタを使用するか、別途ダイオードを設置してください。 発電機には低リップル DC 電圧が必要です。 これは、VD1-VD4 ダイオード アセンブリで作られた全波整流器から来ています。 EB コンバーター ジェネレーターは、対応するランプ電力に合わせて設計されており、超音波と超長波の両方に分類される特定の周波数範囲で動作するため、無線干渉や、聴覚にとって不快な音の振動を引き起こす可能性があります。 、蚊の鳴き声を彷彿とさせます。 EB での無線干渉のレベルを低減するために、平滑フィルタに加えて、RF インダクタ L1 と最大 1 μF の容量の無極性コンデンサ C0,5 で構成される単純な LC フィルタがインストールされます。 抵抗 R1 は、起動時とシャットダウン時、およびネットワーク内の非標準プロセス中の過負荷から ESL を保護するために機能します。 トランジスタ VT3、VT4 のベースまたはエミッタ回路内の抵抗 R1、R2 は、トランジスタを電流過負荷から保護し、発電機の動作モードをよりソフトにし、その振動の形状をより対称にします。 EB の機能不全が発生した場合、ほとんどの場合、完全または部分的に障害が発生するのは彼らです。 また、刻印によって当初の額面を判断できない場合もあります。 通常、数十オームを超えることはありません。
ヒューズ FU1 の定格は通常約 1 A で、デバイス全体の電気的および火災に対する安全性が向上します。 不快な音の振動は、多くの場合、EB の誘導要素が原因ですが、変圧器やチョークをある種のワニス、または極端な場合には合成接着剤で処理することにより、修理プロセス中に除去できます。 例として、図に示します。 図２および図３に東南アジア諸国で生産されるESLの模式図を示す。 このようなスキームは、失敗した ESL で最もよく見られます。 これらのスキームを図 2 に示す単純化された典型的なスキームと比較すると、これらのオプションには多くの欠陥があることが容易に理解できます。 特に、図に示されているものでは、 3 中国製の「学習テーブルランプ」はピン端子のCFLを使用しており、ランプの根元にEBとスイッチがあります。 EB は「オープン」ボード上に組み立てられており、そのようなデバイスは保守可能であるように見えます。 しかし実際には、その修復は大きな問題を引き起こしました。 このランプには保護ダイオードがないことが簡単にわかります。 おそらく、それらは故障したトランジスタに組み込まれていたのでしょう。 これらのトランジスタを保護ダイオードのない類似品に置き換えようとしたところ、すぐに失敗しました。 この回路には、ランプのウォームアップと始動の通常モードを保証する要素も欠如しており、フィルタ コンデンサ C1 と C2 は可能な限り低い静電容量で取り付けられているため、製品全体の品質も低下します。 図の図では、 2. 過負荷を軽減するヒューズと抵抗 R1 (図 1 を参照)、および高周波干渉を軽減するフィルター (図 1 の C1、L1) はありません。 照明器具のデザインの外観とその実行の品質は満足のいくものであり、以前のようにEBを修理するいくつかの失敗した試みが急速な失敗に終わったため、より高度なスキームに従って設計された別のEBを製造することが決定されました。 図上。 図 3 は、メーカーが推奨する IR2520D チップ上の ESL の概略図を示しています。 このような EB と超小型回路の詳細な説明は文献に記載されています。 別のより高度な EB スキームを図に示します。 4. これには欠陥もあり、上記の重要な要素のいくつかが欠けています。 この EB の以前の EB に対する利点は、対称 VD9 ディニスタを備えたソフトスタート回路を備えていることです。 このスキームおよび同様のスキームに従って組み立てられた EB は、テーブルランプやウォールランプだけでなく、ベースに EB が組み込まれている ESL でも失敗した製品の中によく見られます。
ESLの修復の実現可能性とその処分の問題に関する結論 [1-7] で説明されているエレクトロニクスの専門家やアマチュアの経験、およびその他の情報源を研究すると、次の結論に達します。 ESLの修復は経済的理由から原則的に不得手であるという主張にもかかわらず、例外が認められることもあります。 たとえば、故障した ESL が最近購入されたものであり、その主要要素である CFL が良好な状態にあることが確実にわかっている場合 (たとえば、強い機械的ストレスの兆候、バルブに見える傷、暗い斑点がない場合)フィラメントの近くなど）、むしろすべてに欠陥があります、EB。 特に、流通ネットワークを通じてランプを交換できない場合はそうです。 これはテーブルランプやウォールランプに当てはまり、EB はオープン回路基板上に作成され、ランプのベースに配置されます。 これにより、その品質について正しい結論を素早く導き出すことができ、EB の回路を知ることで、現代の要件をどのように満たしているかを理解することができます。 EB が時代遅れのスキームに従って組み立てられている場合は、EB が完成するか、より高度なスキームと交換する場合にのみ修理することをお勧めします。 EB を独自の製品で完全に置き換える必要がある場合、専門の専門家がそのような作業を実行するのは不利益です。 必要な経験を持つ家庭職人や電子機器愛好家のみがこれを行うことができます。 実際、他の多くの国と同様、ロシアでも ESL 処分の問題は解決されていない。 CFL の急速な大量分布を考慮すると、これは近い将来に深刻な問題を引き起こす可能性があります。 また、貿易企業は現時点で、この種の欠陥のある低品質の製品を一定量蓄積しており、何らかの対応が必要であることも考慮する必要があります。 販売前の最初のチェックで一部が動作しませんでした。 さらに多くの場合、購入者が購入書類をまだ持っている営業開始直後に障害が発生し、この事実に激怒した購入者は権利を守るためにそれを返品します。 当然のことながら、その数は今後急速に増加するでしょう。 リサイクル問題に対する社会の態度を変えるためには、追加の対策が必要になる可能性があります。 ESL のコストが比較的高いことを考慮すると、最初は、例えば、消費者に欠陥のある ESL を返品したことを確認し、新しい ESL を購入するときに割引を受けることができる、廃棄のための回収ポイントを組織することが考えられます。 もちろん、これが唯一の提案ではありませんが、大規模なESL製造業者、サプライヤー、貿易業者、当局の代表者は、この問題に関する統一方針を策定する必要があります。そうすれば、環境改善に費やさなければならない資金を節約できます。 修理担当者もこれらの問題の解決に参加すると便利です。 文学
著者：V。エフレモフ
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