В быту и на производстве используются различные конструкции источников света. У них разный принцип действия, параметры и технические характеристики. Широкое распространение получили газоразрядные приборы с люминофором, применение которых требует соблюдения особых правил. В первую очередь, это пускорегулирующая аппаратура, обеспечивающая запуск и дальнейшую безопасную работу.
Неполадки в ее работе, приводят к различным неисправностям, нередко приходится выяснять, почему моргает люминесцентная лампа. Это происходит по разным причинам и точно определить их можно только хорошо зная устройство и принцип действия этих приборов.
Как работает люминесцентная лампа
Несмотря на разнообразие размеров и конфигураций, в конструкцию каждой лампы входит стеклянная колба цилиндрической формы. Внутри нее расположены электроды в количестве 2 или 4 штук. Весь объем колбы заполнен смесью инертных газов и ртутных паров, а ее внутренняя поверхность покрыта люминофором. Для запуска используется специальная аппаратура, которая может располагаться снаружи или внутри лампочки.
Электроды по своей сути являются электрическими контактами, проводящими ток. Между ними установлена нить накаливания, на которую нанесено специальное активное вещество, ускоряющее эмиссию электронов и увеличивающее срок эксплуатации лампы. При подключении к ним электрического тока, начинается их разогрев и последующее испускание электронов.
Однако их недостаточно для создания тлеющего разряда, представляющего собой поток ионизированных газовых частиц. Поэтому в действие вступает часть управляющей схемы, обеспечивающая пуск лампы. С ее помощью на короткое время создается импульс высокого напряжения, поджигающий вначале инертный газ, а затем и ртутные пары. Смесь обоих газов ионизируется под действием тока и производит ультрафиолетовое излучение, невидимое человеческому глазу.
Далее ультрафиолет попадает на люминофорное покрытие стенок колбы, и воздействуя на него, преобразуется в видимое световое излучение. Данная схема действует в отношении всех типов ламп, а разница заключается лишь в конструкции пускорегулирующей аппаратуры, которая может быть электронной или электромагнитной. В первом варианте используются полупроводниковые компоненты, а во втором, более устаревшем стартер, дроссель, конденсатор и другие детали, составляющие в целом довольно громоздкую конструкцию.
Функции стартера и дросселя
Аппаратура со стартером и дросселем до сих пор используется во многих источниках освещения. Именно они нередко становятся причиной того, что люминесцентная лампа моргает или вообще не запускается. Газовая среда внутри колбы является проводником электрического тока и обладает отрицательным сопротивлением. Между электродами, расположенными с разных сторон, снижается напряжение, одновременно возрастает ток, который требует ограничения.
В схеме присутствует дроссель, называемый балластом, с помощью которого и создается импульсное высокое напряжение, зажигающее газовую смесь. Здесь же устанавливается стартер, изготовленный в виде стеклянной колбы с газовой средой, с размещенными внутри нее двумя электродами. Один из этих электродов представляет собой биметаллическую пластину, а изначально они оба находятся в разомкнутом состоянии. Этот прибор известен еще как лампа тлеющего разряда.
Стартер и дроссель используются в электромагнитной аппаратуре. Их действие осуществляется в определенной последовательности:
- После подачи напряжения ток вначале не может преодолеть расстояние между противоположными электродами из-за высокого сопротивления газовой среды. Изначально он попадает на спирали катодов и способствует их разогреву. Одновременно ток поступает на стартер, и его величины вполне достаточно для создания внутри него тлеющего разряда.
- Под действием тока контакты стартера нагреваются, в результате происходит замыкание биметаллической пластины. Действие тлеющего разряда прекращается, а проводником становится уже металлический контакт.
- После остывания биметаллического электрода происходит размыкание контактов. Одновременно в дросселе возникает самоиндукция, образующая высокое импульсное напряжение. Под действием этого импульса лампа загорается.
- Далее напряжение на дросселе падает, а ток, проходящий через лампу, уменьшается в два раза. Силы тока уже недостаточно, чтобы повторно запустить стартер, и его контакты остаются в разомкнутом положении в течение всего периода свечения.
При одновременном подключении сразу двух ламп для люминесцентных светильников используется общий дроссель, подключенный последовательно с ними. Стартеры подключаются параллельно к каждой лампе. В случае выхода из строя одной лампы, вторая также отключится, и это является основным недостатком данной схемы. Для люминесцентных ламп рекомендуется пользоваться специальными выключателями, поскольку обычные приборы могут не выдержать действия больших стартовых токов, что приведет к залипанию контактов.
Работа ламп с электронным балластом
На смену устаревшему электромагнитному балласту постепенно приходят более современные и надежные электронные схемы. В этом случае люминесцентные лампы включаются без дросселя, с помощью одного лишь электронного блока. В этом устройстве последовательно формируются все процессы, в том числе и связанные с изменениями напряжения во время зажигания.
По сравнению с электромагнитным балластом, электронные схемы обладают существенными преимуществами:
- Возможен запуск с любыми задержками по времени.
- Отсутствуют крупногабаритные элементы в виде дросселя и стартера.
- Лампа во время работы не гудит и не мерцает.
- Электронная аппаратура повышает световую отдачу.
- Данные устройства значительно легче и компактнее, они отличаются более высокими сроками эксплуатации.
В повседневной жизни они называются драйверами. Небольшие размеры позволяют размещать их внутри цоколей компактных люминесцентных ламп и применять вместе с обычными патронами стандартного типа.
Электронная аппаратура преобразует обычный ток в напряжение высокой частоты. Вначале происходит быстрый разогрев электродов, после чего осуществляется подача высокого напряжения. Высокая частота способствует повышению КПД и полностью исключает мерцание в процессе работы. Создание повышенного напряжения происходит за счет колебательного контура. Он вызывает резонанс и последующее зажигание лампы. После снижения пускового напряжения, разряд удерживается на необходимом уровне.
Со временем характеристики ламп изменяются, и они постепенно теряют свои качества. В связи с этим, в электронной схеме имеется функция автоматической подстройки под текущие параметры. Например, изношенная лампа требует повышенного напряжения при запуске, и если с электромагнитным балластом она просто не запустится, то электронная схема может легко подстроиться под изменившиеся характеристики и обеспечить нормальную эксплуатацию.
Почему моргает лампа
Рассмотрев устройство и работу источников света в различных схемах подключения, можно довольно точно определить, почему мигает люминесцентная лампа. Данное явление может наблюдаться постоянно, с самого момента включения, через некоторое время после включения или сразу же после выключения. Иногда лампа начинает моргать, независимо от того, в каком состоянии она находится во включенном или выключенном.
Мигание после включения может случиться из-за низкого сетевого напряжения, которое не позволяет выполнить правильный пуск. В любом случае проверку следует начинать с измерения этого параметра. Регулярные перепады напряжения снижают срок службы лампы примерно на 20%. Другой причиной нередко становится сбой в работе пусковой схемы опять же из-за скачков напряжения. В этом случае единственным выходом становится замена лампы.
Если мерцание люминесцентной лампы происходит сразу же после включения, причина скорее всего заключается в неисправном стартере. После его замены лампа начинает вновь нормально работать.
Мигание после выключения может происходить по нескольким причинам. Это может быть действие выключателя с подсветкой, энергия которого дает толчок к зажиганию. Но этого тока совершенно недостаточно для пуска и через некоторое время лампа перестает моргать.
Одной из причин, почему мигает люминесцентная лампочка, становится воздействие мощных электромагнитных волн, проходящих поблизости. Источниками могут стать любые объекты и без посторонней помощи эту проблему не разрешить. В большинстве случаев неполадок и неисправностей рекомендуется обращаться к квалифицированным специалистам.