Energiespar-Tischlampe

Zur Reparatur hab ich hier eine Tischleuchte bekommen, mit dem simplen Fehlerbild: Leuchtet nicht mehr. Es handelt sich um eine Leuchte mit einem einstellbaren Schwanenhals, in dem eine 27W-Energiesparlampe mit einem GX10q-Sockel arbeitet. Das Vorschaltgerät ist in den Sockel der Leuchte integriert, und am Schwanenhalsausleger besitzt sie einen Ein-/Ausschalter. Versorgt wird sie direkt aus dem Netz mit 230V.

Ansicht der Tischlampe

Leider hab ich die Leuchte ohne Leuchtmittel bekommen, da dieses beim Transport zerbrochen war. Es wurde aber schon eine neue Lampe eingesetzt, als der Defekt aufgetreten ist, ohne Erfolg - daran liegt es also nicht. Dann mal aufgeschraubt, das Moped!

Kopf mit ohne Leuchtmittel

Innenleben

Im Fuß der Lampe sitzen - neben einem großen, schwarzen Gewicht, das der Leuchte die Standfestigkeit verleiht - zwei Platinen, eine kleine Netzfilterplatine und eine größere Platine, die die eigentliche Vorschaltelektronik enthält. Die kleine Filterplatine enthält nur eine Sicherung, einen Entstörkondensator und eine stromkompensierte Drossel. Bis auf die Sicherung sind die gleichen Teile auch nochmal auf der großen Platine vorhanden; eventuell hat der Hersteller da nachbessern müssen und die kleine Platine nachrtäglich vorgeschaltet, damit die Leuchte die EMV-Grenzwerte einhält?

Innenleben

Die Schaltung

Den Schaltplan der Lampe kann man sich hier mal ansehen. SI1, C1 und TR1 befinden sich auf der kleinen Filterplatine, der Schalter S1 sitzt im Hals, dann geht es auf die Platine. Dort sitzt der zweite Filter, bestehend aus C3, TR2, C5 und L1. (Übrigens ist auch der Platz für eine weitere Sicherung vorhanden, die aber durch eine Drahtbrücke ersetzt ist.) Dann folgt mit D6-9 ein Brückengleichrichter und ein kleiner Ladekondensator (C6), der somit auf ca. 325V aufgeladen wird. Etwas komisch ist die Schaltung um C7, C8 und D10-13. Wenn die Lampe im normalen Betrieb mit einer Hochfrequenz versorgt wird, ist der Mittelpunkt von C9 und C10 auf etwa der halben Betriebsspannung (kapazitiver Spannungsteiler). Über die Dioden D11 und D12 werden dann auch die beiden Elkos auf jeweils die halbe Betriebsspannung geladen. D10 und D13 könnten dazu dienen, die Elkos nach dem Ausschalten der Leuchte zu entladen. Naja, hätte man vielleicht auch anders machen können ...

Elektronik

Kern des Vorschaltgerätes ist ein Hochfrequenz-Oszillator, wie er so oder in ähnlicher Form häufig für Energiesparlampen eingesetzt wird. Es handelt sich dabei um einen Resonanzwandler, dessen Frequenz von der Spule L2 und dem Kondensator C11 bestimmt werden. Die aktiven Komponenten des Oszillators bilden die Transistoren T1 und T2, die immer abwechselnd leiten und durch die beiden Steuerwicklungen des Trafos TR3 gesteuert werden, dessen Ausgangswicklung in Serie zu L2 liegt. Gestartet wird der Oszillator mit Hilfe eines RC-Gliedes (R1, R2, C2) und eines Diacs (D2). C2 lädt sich über R1 und R2 langsam auf, bis die Durchbruchspannung des Diacs erreicht ist. Dann wird er leitend und schaltet Transistor T1 ein, wodurch der Oszillator anschwingt. Sobald er schwingt, entlädt er C2 immer wieder über D1, so dass die Startschaltung nicht mehr aktiv ist.

Die Reparatur

Häufige Fehler für solche Schaltungen sind defekte Transistoren, die gerne sterben wenn die Lampe das Ende ihrer Lebensdauer erreicht und schlecht zündet. Dann löst auch häufig die Sicherung aus, wenn die Transistoren einen kompletten Kurzschluss haben. Genauso kann die Sicherung auslösen, wenn die Kondensatoren am Netzeingang defekt gehen und einen Schluss machen. Beides ist hier nicht der Fall, die Sicherung ist in Ordnung, genauso wie Transistoren und Kondensatoren. Nächster Punkt: Hochohmige Widerstände im Oszillator, dann würde dieser nicht mehr schwingen. Auch Fehlanzeige, alle Widerstände sind in Ordnung.

Als nächstes kann man mit dem Diodentest des Multimeters mal alle Dioden und anschließend mit Widerstandsmessung alle Widerstände checken. Dummerweise war auch da nichts auffällig, alles soweit normal. Beim Einschalten lädt sich auch der Ladekondensator C6 auf die ca. 325V auf, und man kann am Startkondensator C2 auch eine schöne sägezahnförmige Spannung sehen; die Startschaltung scheint also auch zu funktionieren. Was ist denn da los?

Sind die Transistoren schuld?

Einen Hinweis auf den Fehler brachte ein genauerer Blick auf die beiden Transistoren. Einer der beiden (rechts im Bild) hatte eine etwas dunklere Kühlfahne, scheint also möglicherweise mal heiß geworden zu sein. Messtechnisch ist er auf den ersten Blick jedoch in Ordnung (Widerstandsmessung und Diodentest mit dem Multimeter). Sieht man genauer hin, kann man aber Unterschiede bei den Werten der beiden Transistoren erkennen:

Wert Transistor T1 Transistor T2
Durchlassspannung Basis-Emitter-Diode 0,60V 0,61V
Durchlassspannung Kollektor-Basis-Diode 0,57V 0,57V
Widerstand Kollektor-Basis 2,8MΩ 0,9MΩ
Widerstand Basis-Emitter 3,6MΩ 3,6MΩ
Widerstand Kollektor-Emitter 450kΩ

Da die Werte für T2 nicht unbedingt schlecht, aber doch verdächtig waren, habe ich die beiden Transistoren durch welche aus der Bastelkiste ersetzt. Ich hatte noch ein paar BUX85, die zwar etwas weniger Strom können, aber ansonsten sehr ähnlich sind. Gerade bei derartigen Schaltungen ist es wichtig, immer beide Transistoren zu tauschen und die Typen nach Möglichkeit nicht zu mischen. Und siehe da, nach dem Einbauen und dem Einschalten hat die Leuchte ihrem Namen wieder alle Ehre gemacht:

Es werde Licht ...

Zum Testen habe ich hier eine 11W-Lampe verwendet, die einfach über kurze Krokodilklemmenkabel an die Schaltung angeschlossen wurde. (Dauerhaft sollte man sie aufgrund der geringeren Leistung so nicht betreiben, aber für einen kurzen Test ist das schon okay.) Der Fehler war nicht einfach zu finden, da auf den ersten Blick alles gut aussah, aber Beharrlichkeit zahlt sich eben manchmal doch aus :-)