Зайдя практически в любое офисное помещение, школу, детский сад или контору любого предприятия, можно обратить внимание на то, что освещение практически везде состоит из так называемых ламп дневного света, т. е. люминесцентных светильников (обычно это приборы мощностью 36 Вт.).

Действительно, еще буквально 5–7 лет назад казалось, что для офиса это самый экономичный вид световых приборов. Но время идет, появляются новые варианты освещения, куда более энергосберегающие и долговечные. Сейчас повсеместно в целях экономии внедряются LED-лампы. Конечно, если в кабинете висит обычная люстра, то все, что нужно сделать для модернизации – это поменять лампочки накаливания на LED.

А возможно ли поставить светодиодные лампы в люминесцентные светильники, если было решено перейти на более энергосберегающий вид освещения или придется их выбросить, чтобы после на их место установить светодиодные трубки? Торопиться с этим не стоит. Ведь совершенно ясно, что покупка такого светильника в магазине обойдется в разы дороже, чем приобретение отдельного элемента. Нужно разобраться, возможно ли переделать люминесцентный светильник в светодиодный.

Изменение конструкции лампы дневного света

Ответ на этот вопрос положительный. Остается понять, как заменить ЛДС на LED. Переделка люминесцентной лампы в LED-лампу не составляет практически никакого труда, и по своей сути это простая доработка старого светильника. Ведь требуется только изменение схемы, а светодиодные трубки по форме полностью повторяют лампы дневного света. Для этого требуется выполнить несколько простых действий:

• Сначала необходимо отключить питание старого светильника. Причем целесообразнее будет снятие напряжения в сети путем отключения вводного автомата, т. к. неизвестно, кто и как производил электромонтаж и не пущен ли через выключатель ноль вместо фазы. Обязательно после отключения нужно удостовериться в отсутствии напряжения с помощью отвертки-индикатора.
• Следующим шагом демонтируется старый светильник, далее снимаются трубки ЛДС, т. е. производятся те же действия, которые требуются, чтобы , с той лишь разницей, что на место их уже ставить не придется.
• Все провода, идущие от стартера (это алюминиевый либо пластиковый цилиндр), а также от дросселя или пускового регулирующего аппарата (прямоугольный элемент в форме удлиненной коробки из металла) отсоединяются. Эти части тоже больше не пригодятся.

• Несмотря на то, что при подключении люминесцентной трубки на патрон с каждой стороны подавалась фаза на одно гнездо патрона и ноль на другое, в работе светодиодной лампы используется совершенно иная схема подключения. Необходимо так собрать светильник, чтобы по одной стороне патронов на оба их контакта подавалось напряжение только лишь с одного, фазного провода, ну а по противоположной стороне так же на два контакта шел только нулевой, т. к. на светодиодные лампы (в том числе и Т8) подается разнополярное напряжение на противоположные стороны. Таким образом, получится схема подключения, показанная на рисунке.
• На этом переделка люминесцентной лампы на светодиодную окончена. Теперь остается только повесить светильник на место и поставить в него лампы Т8 с цоколем G13, которые являются светодиодными аналогами люминесцентных, после чего подать напряжение.

Преимущества светодиодных ламп перед люминесцентными

Обычно заявленное производителем рабочее время LED-лампы составляет не менее 30 000 часов, и все же многое будет зависеть от производителя драйвера, т. е. электронного балласта, и самих светоэлементов. Но в любом случае установка Т8 вместо люминесцентных ламп выгодна по нескольким причинам:

• Переделка люминесцентного светильника, т. е. изменение схемы старой лампы, не представляет никаких проблем и занимает минимум времени. И с каждым переделанным прибором, с пришедшим опытом это будет делаться все быстрее.
• LED-светильники не нужно обслуживать и ревизировать, достаточно иногда вытирать с них пыль и очень редко менять трубки.
• До 60% электричества экономится при их работе, если сравнивать с энергозатратами люминесцентных ламп.
• Они более долговечны в работе, средний показатель срока службы – 40 000 часов.
• Светодиодные трубки не мерцают, как это происходило с их предшественниками, а значит, их вполне целесообразно монтировать в детских садах и школах.
• Они не содержат вредных отравляющих веществ, следовательно, не требуют особой утилизации после выхода из строя.
• Даже если напряжение в сети упадет до 110 В, светодиодные аналоги люминесцентных ламп продолжат работать так же, как и при 220 В. И еще одно важное преимущество – это то, что у светодиодных светильников отсутствуют недостатки, за исключением, может быть, высокой цены в их премиум-вариантах.

Одним словом, переделка люминесцентного светильника в светодиодный своими руками – дело выгодное, и пренебрегать им по возможности не стоит. Ну а вопросов, как переделать лампу, теперь остаться не должно.

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.

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:

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

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.

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.

В данном случае готовой LED ленты. За основу был взят китайский светильник с люминесцентной лампой, точнее его каркас.

Оригинальный светильник имел длину 50 см, лента бралась 1 метр при ширине 8 мм, приклеивалась в два ряда. Лента однокристальная, с напряжением 12 вольт, мощность потребеления 4,8 ватт на метр, 60 светодиодов. Теперь основная задача - чем запитать? В качестве инвертора, то есть блока питания, использован электронный балласт от которого раннее питалась лампа, но немного переделанный.

Суть переделки заключается в том, чтобы из балласта сделать импульсный блок питания для LED ленты. Для этого нужно ВЧ дроссель переделать в понижающий трансформатор и включить согласно схемы. Примерно так это будет выглядеть:

Обмотку дросселя не трогать - она в данном случае будет первичной обмоткой, а вторичку придется намотать самостоятельно. Для этого нужно разобрать сердечник, (нагреваю феном до 300 градусов, пока не размягчится лак, далее просто отсоединяем две половинки).

Количество витков может отличаться, поэтому сверху обмотки не нужно наматывать изолируемый слой, в процессе наладки проще смотать часть витков. Примерный расчет: 2 витка на вольт, смело мотается 26-30 витков, а потом излишек сматывается. Выпрямительный диод и конденсатор берется из дешевой китайской зарядки, устанавливается рядом.

Вот такая относительно не сложная переделка лампы на экономичную и , основная задача выполнена, исключен нагрев, увеличена время службы, снижение энергопотребления. Таким образом можно не только маломощные, но и стандартные потолочные ЛДС модернизировать, естественно с более мощным БП.

Примерный расчёт : смотрим мощность ленты на метр и мощность балласта. Надо чтоб эти два значения примерно совпали. То есть балласт 11-13 Вт на транзисторах 13001 свободно питает 2 метра ленты (9,6вт) без нагрева. Но на всякий случай лучше делать блок питания с запасом.

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.

Читайте так же

Не секрет, что лампы накаливания и дневного освещения постепенно уступают светодиодам, которые всё увереннее завоёвывают рынок. Светодиоды при той же мощности могут дать света в 5-10 раз больше, чем лампа накаливания, почти не греются и не излучают вредных инфракрасных лучей. В технике уже применяются белые сверхяркие светодиоды и светодиодные модули. Цена светодиодных светильников и модулей конечно дороже, чем обыкновенные лампы накаливания и лампы дневного света.

Недавно в магазине на глаза попался светильник за 3 доллара, который был куплен и разобран. Питалась LED лампа от сетевого напряжения 220 вольт, нужное выходное пониженное напряжение обеспечивалось компактным встроенным блоком питания.

Блок питания импульсный, на выходе 12 вольт постоянного тока. Внутри 3 сверхярких светодиода с мощностью 1 ватт каждый. Светодиоды подключены последовательно. Недостаток в том, что светильник был снабжен оптикой, который фокусирует свет в точечный поток. Для устранения этого, плата со светодиодами была снята вместе с блоком питания.

После модуль со светодиодами был укреплен на теплоотвод, который был снят из компьютерного блока питания. Теплоотвод тут нужен обязательно, поскольку светодиоды перегреваются, и нужно эффективно отводить тепло. Желательно, чтобы между платой со светодиодами и радиатором находилась термопаста - для лучшей теплоотдачи.

Отдаваемый такой переделанной лампой свет ярко-белый, потребление модуля 3 ватта, как и было обещано производителем. Улучшенное охлаждение позволило немного поднять ток питания - что ещё увеличило яркость. Затем самодельная светодиодная лампа с радиатором была закреплена на стене. Благодаря большому теплоотводу перегрева совсем не наблюдается. Фотографии демонстрируют освещение светильника.