Rozłóż kompaktową żarówkę fluorescencyjną: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Kompaktowe żarówki fluorescencyjne (CFL) są coraz bardziej popularne jako sposób na zaoszczędzenie energii. W końcu się wypalają. Niektóre wydają się irytująco szybko wypalać:-(Nawet jeśli nie są spalone, żarówki CFL stały się bardzo tanie, zwłaszcza jeśli mieszkasz w okolicy, gdzie są dotowane przez lokalne zakłady elektryczne. Czy wewnątrz CFL są jakieś części elektroniki użytkowej dla hobbystów ?Jak one w ogóle działają? A kiedy się wypalają, dlaczego się wypaliły?Rozbierzmy kilka i zobaczmy!(To zdjęcie autorstwa PiccoloNamek z Wikipedii. Mam nadzieję, że to wystarczy, aby spełnić wymagania licencji; aby mój prawnik sprawdził licencję Gnu Free Documentation License)

Krok 1: Rozłóż na części 1: Wytnij gniazdo podważne

Większość świetlówek kompaktowych, które widziałem, ma szew, w którym można je rozerwać bez większych trudności. Czasami szew jest sklejany lub „spawany” ze sobą, innym razem jest to po prostu miejsce, w którym dwa kawałki zostały „dopasowane na wcisk”. Niestety, nawet jeśli tylko pasują na wcisk, te dwa kawałki są zwykle zbyt mocno połączone, aby po prostu podważyć je za pomocą ręce, choćby dlatego, że jedna z połówek ma tylko szklaną rurkę, za którą można się chwycić. Czasami szew łączący jest luźny i/lub wystarczająco duży, aby zmieścić się w śrubokręcie płaskim, ale najłatwiej (zakładając, że nie chcesz ponownie użyć obudowy żarówki) wyciąć płytką szczelinę na szwie piłą do metalu. Wystarczy pewnie trzymać obudowę (w małym imadle jak na zdjęciu, lub nie) i zobaczyć szczelinę ledwo przez obudowę - około 4mm. Uwaga. UWAGA NAPRAWDĘ ciężko nie stłuc szklanej świetlówki. Poza ostrymi krawędziami, świetlówki zawierają luminofory o nieznanym i prawdopodobnie niebezpiecznym składzie oraz niewielką ilość rtęci, której wolałbyś nie uwalniać w swoim domu lub warsztacie.

Krok 2: Rozbierz 2: Rozłóż

Teraz, gdy masz szczelinę, powinieneś być w stanie włożyć płaski śrubokręt. Po lekkim skręceniu reszta szwu oddzieli się (nawet jeśli jest sklejona lub spawana.) (Trzymaj szklaną rurkę, bo może się poluzować, uderzyć w coś i pęknąć.) (niebezpieczna (?) rtęć jest zawarta w część szklanej rurki, która jest uszczelniona całkowicie oddzielnie od części z elektroniką. Dopóki nie stłuczesz szkła, rtęć pozostaje ładnie uszczelniona…)

Krok 3: Więc co mamy?

Wydaje mi się, że pokazane tutaj trzy „stateczniki” CFL pochodzą z czterorurowej lampy IKEA o mocy odpowiadającej 60 W, anonimowej lampy spiralnej o mocy 75 W i lampy spiralnej o mocy 100 W. Obwody wydają się być stosunkowo podobne (patrz kolejne strony) i mają podobne komponenty. Inne świetlówki kompaktowe mogą mieć różne elementy wewnętrzne; Sprzedawcy wytwarzają obwody balastowe CFL oparte na układach scalonych o różnych ulepszonych właściwościach. Te trzy wydają się mieć dość „głupie” obwody. (umiarkowanie) Diody wysokonapięciowe (umiarkowanie) Kondensatory wysokonapięciowe - niektóre z nich mają ładne długie wyprowadzenia, dzięki czemu można je odciąć bez konieczności ich rozlutowywania. Duża cewka indukcyjna - rzędu 2,5 mili-Henrów na lampę 20W. Induktor mniejszy - dokładna wartość nieznana. Transformator toroidalny (przydatny dla Joule Thief!) Tranzystory wysokiego napięcia lub różne rezystory Mosfety. Wysokonapięciowe, wysokotemperaturowe „spaghetti” - jest to zwykle włókno szklane pokryte silikonem; przydatne rzeczy w niektórych zastosowaniach, trudne do znalezienia i drogie, jeśli trzeba je kupić. Sama świetlówka - jeśli nadal jest dobra, możesz na przykład wymienić statecznik na falownik prądu stałego i mieć zasilany bateryjnie CFL.

Krok 4: Co to wszystko robi – jak działa światło fluorescencyjne?

Światło fluorescencyjne to rura wyładowcza. Działa trochę jak lampa stroboskopowa, a trochę jak dioda LED. Po uruchomieniu z radością pozwoli na przepływ bardzo dużych prądów elektrycznych przez zjonizowany gaz. Aby nie przewodził tak dużej mocy, że przepala się lub przepala bezpieczniki, musisz ograniczyć prąd jakimś zewnętrznym obwodem (jest to część podobna do diod LED). To jest główne przeznaczenie statecznika fluorescencyjnego. (Inną funkcją statecznika jest dojście do stanu „po uruchomieniu”. Może to obejmować żarniki, impulsy wysokiego napięcia i tym podobne.) Rysunek przedstawia uproszczoną lampę fluorescencyjną i statecznik. Zauważysz, że balast jest induktorem. Dzieje się tak, ponieważ cewka indukcyjna może działać jako ogranicznik prądu „dla prądu przemiennego, nie zużywając w rzeczywistości żadnej mocy, tak jak zrobiłby to rezystor (używany w przypadku diod LED). Zgrabna sztuczka. Prąd płynący przez cewkę indukcyjną (a tym samym lampę, ponieważ jest to obwód szeregowy) jest proporcjonalny do częstotliwości prądu przemiennego i indukcyjności cewki indukcyjnej. Jeśli kiedykolwiek widziałeś statecznik magnetyczny ze standardowego światła fluorescencyjnego, będziesz miał pojęcie, jak duża jest wymagana cewka indukcyjna przy 60 Hz AC, które wychodzi ze ściany.

Krok 5: Czym różni się kompaktowy fluorescencyjny?

Czym więc różnią się kompaktowe lampy fluorescencyjne? Świetlówka CFL jest prawie taka sama jak prosta świetlówka; jest po prostu złożony. Aby zmniejszyć balast, musimy jakoś skurczyć cewkę indukcyjną. Ponieważ prąd jest proporcjonalny do indukcyjności ORAZ częstotliwości, możemy zmniejszyć cewkę indukcyjną, zwiększając częstotliwość! Zasadniczo, elektronika w CFL (lub w „stateczniku elektronicznym” dla konwencjonalnych świetlówek) zawiera obwód, który zapewni WYŻSZĄ CZĘSTOTLIWOŚĆ AC z normalnego wejścia 60 Hz. Zazwyczaj wejście prądu przemiennego jest prostowane i filtrowane do wysokiego napięcia prądu stałego (diody WN, nasadki elektrolityczne), a następnie jakiś oscylator (inne nasadki, toroid, mała cewka indukcyjna) jest używany do napędzania niektórych tranzystorów WN w celu uzyskania końcowego wyjścia, które jest wciąż o tym samym napięciu, ale o znacznie wyższej częstotliwości niż oryginał. W ten sposób ostateczna cewka ograniczająca prąd („duża cewka”) może być znacznie mniejsza.

Krok 6: Co się psuje?

Po przyjrzeniu się wnętrznościom kilku martwych żarówek CFL, czuję się w pewnym stopniu uprawniony do wskazania kilku powodów, dla których psują się.

Po pierwsze, sama rura może się zepsuć, ponieważ wyciekła za dużo próżni lub wyparowała zbyt dużo metalu wewnętrznie, po prostu przestają działać. Kiedy producenci podają ci ekstremalną żywotność żarówek CFL, jest to tryb awaryjny, który mają na myśli.

Niestety, duża liczba świetlówek kompaktowych wydaje się psuć w elektronice statecznika. Widziałem, jak dymią, wydzielają nieprzyjemne zapachy, a nawet iskry (przerażające, biorąc pod uwagę prawdopodobną łatwopalność abażurów). Rozebrałem je i widziałem oczywiście spalone elementy. Chciałbym winić za to „tani import”, ale miałem sporo markowych świetlówek z podobnymi problemami. Nawet niektóre stateczniki elektroniczne w oprawach fluorescencyjnych. Westchnienie. (Wydaje się, że jest coraz lepiej.)

Niestety, tylko dlatego, że element na płytce drukowanej jest spalony, nie oznacza, że jest to element, który początkowo się zepsuł.

Głównym podejrzanym wydają się być kondensatory elektrolityczne, które filtrują HV DC. Widziałem te z wybrzuszonymi, a nawet pękniętymi osłonkami. Jeśli przeczytasz arkusze specyfikacji kondensatorów, odkryjesz, że takie kondensatory mają skończoną żywotność na początku, a ich żywotność zmniejsza się stosunkowo drastycznie wraz ze wzrostem temperatury pracy. Wewnątrz słabo wentylowanej obudowy z 20 W mocy, która jest rozpraszana w pobliżu, panują dość wysokie temperatury. SĄ kondensatory wysokotemperaturowe, ale nigdy nie widziałem takiego wewnątrz CFL:-(Gdy nasadka zostanie zniesiona, oscylator HV otrzymuje pulsujący prąd zamiast prądu stałego, co podejrzewam, że nie lubi, i nie jest to zaskakujące inne rzeczy też idą źle. Niektóre, ale nie wszystkie świetlówki kompaktowe zawierają bezpiecznik…

Cewki indukcyjne są dość wytrzymałymi rzeczami; prawdopodobnie są dobre, chyba że wykazują wyraźne oznaki spalenia. Czapki nieelektrolityczne są prawdopodobnie takie same i można je łatwo przetestować pod kątem spodenek za pomocą multimetru. Nigdy nie testowałem żadnego z tranzystorów…

Krok 7: Co mogę zrobić z częściami?

Jeśli lampa nadal jest dobra, można ją zasilać innymi rodzajami stateczników lub falowników. Zdjęcie przedstawia tani nadwyżkowy falownik CCFL zamontowany wewnątrz spirali świetlówki kompaktowej; żarówka działa teraz na 5V (i działa około 3W…) Jeśli falownik jako całość jest nadal dobry, możesz użyć go do zasilania innych typów żarówek fluorescencyjnych. Poszukaj w Internecie bardziej szczegółowych instrukcji. Kondensatory, rezystory i diody mogą mieć zastosowania ogólnego przeznaczenia, jeśli są dobre. Dla mnie cennymi częściami są cewki indukcyjne; znalezienie cewek indukcyjnych na typowych rynkach hobbystycznych może być trudne, zwłaszcza w wersjach wysokoprądowych, które można znaleźć w świetlówkach kompaktowych. Toroid można łatwo usunąć z oryginalnych uzwojeń i ponownie nawinąć do innych celów, takich jak klasyczny jednoogniwowy sterownik LED Joule Thief. Mała cewka indukcyjna wygląda tak, jakby pasowała do wielu „low tech” zasilaczy impulsowych, takich jak regulator Roman Black Switching lub ten inny biały sterownik LED. Duży induktor, nie jestem pewien; w najgorszym przypadku zapewnia również kompaktowy rdzeń, który można ponownie nawinąć do zastosowań specjalnych. Jeśli nie używasz rury, spróbuj ją zutylizować w centrum recyklingu, które akceptuje lampy fluorescencyjne. Mogą nie być zbyt szczęśliwi, gdy zdobędą… kawałki, ale nie powinni mieć nic przeciwko temu, pod warunkiem, że szkło jest nienaruszone.