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.
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.
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:
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:
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:
- Отключить защитный автомат и убедиться в отсутствии напряжения.
- Снять защитную крышку, получив доступ к элементам схемы.
- Из электрической цепи исключить конденсатор, дроссель, стартер.
- Отделить провода, идущие к клеммам патронов и подключить их напрямую к фазному и нулевому проводу.
- Остальные провода можно удалить или заизолировать.
- 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
Если старый советский светильник с люминесцентными лампами дневного света типа ЛБ-40, ЛБ-80 вышел из строя, или вам надоело менять в нем стартера, утилизировать сами лампы (а просто так выкидывать их в мусорку уже давно нельзя), то его с легкостью можно переделать в светодиодный.
Самое главное, что у люминесцентных и светодиодных ламп одинаковые цоколи – G13. Никакая модернизация корпуса в отличие от других видов штырьковых контактов не потребуется.
- G- означает, что в качестве контактов используются штырьки
- 13 – это расстояние в миллиметрах между этими штырями
Преимущества переделки
При этом вы получите:
- большую освещенность
- меньшие потери (почти половина полезной энергии в люминесцентных светильниках может теряться в дросселе)
- отсутствие вибрации и противного звука дребезжания от балластного дросселя
Правда, в более современных моделях, уже используется электронный балласт. В них повысился КПД (90% и более), исчез шум, но расход энергии и световой поток остались на прежнем уровне.
Например, новые модели таких ЛПО и ЛВО часто используются для потолков Armstrong. Вот примерное сравнение их эффективности: 
Еще одно преимущество светодиодных – есть модели рассчитанные на напряжение питания от 85В до 265В. Для люминесцентного нужно 220В или близко к этому.
Для таких Led, даже если напряжение в сети у вас слабое или завышенное, они будут запускаться и светить без нареканий.
Светильники с электромагнитным ПРА
На что нужно обратить внимание при переделке простых люминесцентных светильников в светодиодные? Прежде всего на его конструкцию.
Если у вас простой светильник старого советского образца со стартерами и обыкновенным (не электронным ПРА) дросселем, то фактически и модернизировать ничего не надо.
Просто вытаскиваете стартер, подбираете под габаритный размер новую светодиодную лампу, вставляете ее в корпус и наслаждаетесь более ярким и экономным освещением.
Если стартер из схемы не убрать, то при замене лампы ЛБ на светодиодную, можно создать короткое замыкание.
Дроссель же демонтировать не обязательно. У светодиодной, потребляемый ток будет в пределах 0.12А-0.16А, а у балласта рабочий ток в таких старых светильниках 0.37А-0.43А, в зависимости от мощности. Фактически он будет выполнять роль обыкновенной перемычки.
После всей переделки светильник у вас остается тот же самый. На потолке не нужно менять крепление, а сгоревшие лампы не придется более утилизировать и искать специальные контейнеры для них.
Для таких ламп не нужны отдельные драйвера и блоки питания, так как они уже идут встроенными внутри корпуса.
Главное, запомнить основную особенность – у светодиодных, два штырьковых контакта на цоколе, жестко соединены между собой.
А у люминесцентной они соединены нитью накала. Когда она раскаляется, происходит зажигание паров ртути.
В моделях с электронным ПРА нить накала не используется и промежуток между контактами пробивается импульсом высокого напряжения.
Самые распространенные размеры таких трубок:
- 300мм (используется в настольных светильниках)
- 900мм и 1200мм
Чем больше их длина, тем ярче свечение.
Переделка светильника с электронным ПРА
Если же у вас модель более современная, без стартера, с электронным дросселем ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат), то здесь придется немного повозиться с изменением схемы.
Что находится внутри светильника до переделки:
- дроссель
- провода
- контактные колодки-патроны по бокам корпуса
Дроссель это то, что нужно будет выкинуть в первую очередь. Без него вся конструкция существенно потеряет в весе. Откручиваете крепежные винты или высверливаете заклепки в зависимости от крепежа.
Затем отсоединяете питающие провода. Для этого может понадобиться отвертка с узким жалом.
Можно данные проводки и просто перекусить пассатижами.
Схема подключения двух ламп отличается, на светодиодной все выполнено гораздо проще: 
Главная задача которую нужно решить – это подать 220В на разные концы лампы. То есть, фазу на один вывод (например правый), а ноль на другой (левый).
Ранее говорилось, что у светодиодной лампы оба штырьковых контакта внутри цоколя, соединены между собой перемычкой. Поэтому здесь нельзя как в люминесцентной, подать между ними 220В.
Чтобы убедиться в этом, воспользуйтесь мультиметром. Установите его в режим измерения сопротивления, и касаясь измерительными щупами двух выводов произведите замер.
На табло должны высветиться такие же значения, как и при замыкании щупов между собой, т.е. нулевые или близкие к нему (с учетом сопротивления самих щупов).
У лампы дневного света, между двумя выводами с каждой стороны, есть сопротивление нити накала, которая после подачи напряжения 220V через нее, разогревается и ”запускает” лампу.
- без демонтажа патронов
- с демонтажем и установкой перемычек через их контакты
Без демонтажа
Самый простой способ это без демонтажа, но придется докупить пару зажимов Wago.
Выкусываете вообще все провода подходящие к патрону на расстоянии 10-15мм или более. Далее заводите их в один и тот же зажим Ваго.
Тоже самое проделываете с другой стороной светильника. Если у клеммника wago недостаточно контактов, придется использовать 2 шт.
После этого, все что остается – подать в зажим на одну сторону фазу, а на другую ноль.
Нет Ваго, просто скручиваете провода под колпачок СИЗ. При таком методе, вам не нужно разбираться с существующей схемой, с перемычками, лезть в контакты патронов и т.п.
С демонтажем патронов и установкой перемычек
Другой метод более скрупулезный, зато не требует никаких лишних затрат.
Снимаете боковые крышки со светильника. Делать это нужно осторожно, т.к. в современных изделиях защелки сделаны из хрупкой и ломкой пластмассы.
После чего, можно демонтировать контактные патроны. Внутри них расположены два контакта, которые изолированы друг от друга.
Такие патроны могут быть нескольких разновидностей: 
Все они одинаково подходят для ламп с цоколем G13. Внутри них могут быть пружинки.
В первую очередь они нужны не для лучшего контакта, а для того, чтобы лампа не выпадала из него. Плюс за счет пружин, идет некоторая компенсация размера длины. Так как с точность до миллиметра, изготовить одинаковыми лампы не всегда получается.
К каждому патрону подходят два провода питания. Чаще всего, они крепятся путем защелкивания в специальных без винтовых контактах.
Проворачиваете их по часовой и против часовой стрелки, и приложив усилие вытаскиваете наружу один из них.
Как уже говорилось выше, контакты внутри разъема изолированы друг от друга. И демонтируя один из проводков, вы фактически оставляете не удел одно контактное гнездо.
Весь ток теперь будет течь через другой контакт. Конечно, все будет работать и на одном, но если вы делаете светильник для себя, имеет смысл немного усовершенствовать конструкцию, поставив перемычку.
Благодаря ей, вам не придется ловить контакт, проворачивая светодиодную лампу по сторонам. Двойной разъем обеспечит надежное соединение.
Перемычку можно сделать из лишних проводов питания самой лампы, которые у вас обязательно останутся в результате переделки.
Тестером проверяете, что после монтажа перемычки, между ранее изолированными разъемами есть цепь. То же самое проделываете со вторым втычным контактом на другой стороне светильника.
Главное проследить, чтобы оставшийся провод питания был уже не фазным, а нулевым. Остальное выкусываете.
Люминесцентные светильники на две, четыре и более ламп
Если светильник у вас двухламповый, лучше всего к каждому разъему подавать напряжение отдельными проводниками.
При монтаже простой перемычки между двух и более патронов, конструкция будет иметь существенный недостаток.
Вторая лампа будет светиться, только при условии, что первая установлена на свое место. Уберете ее, и тут же погаснет и другая.
Питающие проводники должны сходиться на клеммную колодку, где поочередно у вас будет подключены:
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.
