alexxlab Ремонт светодиодных ламп: устройство и схема
Продолжительность работы светодиодных ламп во многом зависит от условий эксплуатации. Для того чтобы источники света прослужили как можно дольше, нужно хорошо знать, как выполнить ремонт светодиодных ламп, устройство и электрические схемы этих источников света. Своевременно принятые меры позволят существенно увеличить их срок службы. При наличии определенных навыков, вполне реально отремонтировать светодиодную лампу своими руками.
Содержание
Как определить повреждение
Для того чтобы быстро определить неисправность, нужно хорошо представлять себе, как устроена светодиодная лампа. Ее конструкция значительно сложнее, чем у обычных осветительных приборов. Каждая модель состоит из цоколя, встроенного драйвера – стабилизатора тока, корпуса-рассеивателя, а также диодов – источников светового излучения.
Работа светодиодных источников света основана на процессе, во время которого электрическая энергия преобразуется в световую.
После включения питания, напряжение поступает к диодному мосту. После прохождения через всю схему, напряжение выпрямляется и к блоку светодиодов оно подается уже с нормальным рабочим значением. Следовательно, светодиодные лампы рассчитаны на подключение к сети напряжением 220 В, а стабилизация электрических параметров до необходимых величин осуществляется с помощью встроенного драйвера.
Чаще всего лампа перестает работать, когда какой-либо элемент схемы выходит из строя. Прежде чем выполнять разборку и ремонт светодиодной лампы, необходимо проверить наличие других возможных проблем. Иногда может просто отсутствовать напряжение на самом выключателе, то есть причина уже не в самой лампе, а в электропроводке. Тем не менее, как показывает практика, чаще всего проблема именно в самой лампе. Для того чтобы обнаружить неисправность, лампу нужно аккуратно разобрать разъединив детали корпуса.
Конструктивные особенности некоторых моделей не дают возможности их разборки обычными способами.
Разъединить детали корпуса можно только после разогрева корпуса феном. После разборки проводится визуальная оценка степени повреждений. Начинать следует с внешнего вида деталей платы, затем проверяется качество пайки светодиодов, чтобы обнаружить возможный нагар и расплавленные участки. При отсутствии видимых повреждений и деформаций, поиск неисправностей нужно продолжать с помощью тестера или мультиметра.
Определение поврежденных элементов мультиметром
Во многих случаях проблема заключается в выходе из строя токоограничивающего конденсатора. Чтобы проверить работоспособность, конденсатор нужно выпаять из платы. Однако при проверке мультиметром возможна ошибка в полученных данных, поэтому неисправную плату рекомендуется сразу заменить рабочей. Следует помнить, чтобы токоограничивающий конденсатор имел напряжение более 400 В.
Проверка самих диодов на предмет пробоя также выполняется с помощью мультиметра. Все элементы поочередно проверяются в соответствующем режиме. Если все диоды оказались работоспособными, необходимо продолжить поиск неисправностей и выполнить проверку токоограничивающих резисторов.
При отсутствии видимых внешних повреждений, можно предположить, что неисправность связана с обрывом токопроводящей дорожки.
В некоторых случаях наблюдается моргание светодиодных ламп. Основной причиной мерцания считается токоограничивающий конденсатор, в котором может быть недостаточное рабочее напряжение. Для устранения этой неисправности конденсатор выпаивается с платы, а вместо него устанавливается аналогичная деталь, с минимальным напряжением 400 В. Кроме того, данную поломку можно устранить путем параллельного подключения дополнительного конденсатора вместе с тем, у которого недостаточное рабочее напряжение. В результате, два конденсатора выдадут совокупную емкость, обеспечивающую равномерный свет без моргания.
Проверка светодиодов тестером
Одной из причин неисправности светодиодной лампы считается выход из строя излучателя. Как правило данный элемент перегорает, что становится заметным в связи с появлением черного нагара. Но, не все светодиоды являются неисправными, поэтому необходимо произвести проверку каждого из них.
В разных моделях ламп количество установленных светодиодов отличается и может доходить до нескольких десятков штук.
Поиск неисправного диода осуществляется с помощью тестера. В процессе проверки сравнивается уровень сопротивления перехода светодиодов во время прямого включения. В другом случае проверку можно выполнить подручными средствами. Нужно воспользоваться резистором, сопротивлением от 150 до 1000 Ом, соединенным последовательно с обычной батарейкой с напряжением от 1,5 до 9 вольт. Выводы с минимальным напряжением подносят к каждому диоду поочередно в прямом подключении. Если светодиод неисправен, он не будет излучать свет. В этом случае не требуется выпаивать светодиоды с общей платы.
Основные причины неисправностей
Срок службы светодиодных ламп в первую очередь зависит от того, в каких условиях они эксплуатируются. Сроки, заявляемые производителями, далеко не всегда совпадают с реальностью. Обычно это происходит из-за низкого качества кристаллов, очень быстро теряющих свои свойства.
Работоспособность ламп в заводских условиях оценивается необъективно. То есть, они не соответствуют тем условиям, в которых лампочки будут реально эксплуатироваться.
К основным причинам неисправностей относятся следующие:
- Частые перепады напряжения. Обычно светодиодные лампы выдерживают без последствий лишь незначительные колебания электрических параметров. В случае заметных скачков напряжения, на источник света оказывается сильное негативное воздействие. В качестве положительного момента следует отметить, что другие виды ламп еще хуже реагируют на перепады сетевого напряжения.
- Неправильный выбор светильника. В основном это связано с конфигурацией плафона, непригодной для использования в конкретном месте. Поэтому риск перегревания в таких случаях значительно возрастает, что в первую очередь негативно влияет на светодиоды.
- Низкое качество конструктивных элементов. В первую очередь это кристаллы – элементы, излучающие свет. Снижение себестоимости изделий ведет к преждевременному выходу их из строя.
- Ошибки в устройстве системы освещения. Прежде всего это касается электропроводки: сечение проводов не подходит, осветительные приборы подключены неправильно.
- Негативное влияние внешних факторов. Постоянное воздействие ударов и сильных вибраций способно вывести из строя даже светодиодные лампы, несмотря на повышенную прочность пластиковой колбы.
Для того чтобы не допустить преждевременного выхода из строя источников света, необходимо максимально устранить негативное влияние всех перечисленных факторов. Особое внимание следует уделить электропроводке. Во время покупки светильника следует проводить внешний осмотр, оценивать его качество и работоспособность.
Ремонт LED лампочки своими руками
Лампочка, гори! | Публикации | Элек.
руНа этот раз Алексей Филиппов (г. Львов) и Александр Ярошенко (SamElectric.ru) популярно расскажут про устройство и электрические схемы современных светодиодных ламп, а также про 4 простых способа их доработки. Идеи доработки LED-ламп, изложенные в статье, пригодятся заядлым самодельщикам.
Современная конструкция ламп получилась в результате эволюции проб и ошибок конструкторов. В итоге лампочку удалось сделать максимально доступной и эффективной.
Немного «лампочной» теории
Чаще всего встречается неизолированный драйвер, его схему делают на импульсном понижающем преобразователе. Применение такого драйвера в светодиодной лампочке имеет ряд преимуществ по сравнению с другими схемами:
- Хорошая стабильность выходного тока в широком диапазоне питающего напряжения, полное отсутствие пульсаций по сравнению со схемой на конденсаторном балласте.
- Более высокий КПД по сравнению с изолированным и с линейным драйвером. Выходное напряжение такого драйвера гораздо выше, чем у изолированных драйверов. Для получения заданной мощности применяются светодиоды с несколькими кристаллами в одном корпусе, что позволяет поднять напряжение и снизить ток в цепи, КПД повышается за счет снижения потерь в цепи питания.
- Меньшие размеры и стоимость по сравнению с изолированным драйвером, так как дроссель получается меньше, чем трансформатор для такой же мощности. Из-за особенности схемы, дросселю не нужно переваривать всю мощность в отличие от трансформатора в изолированном драйвере, меньше нужно материала для его изготовления. Будьте осторожны при работе с такими драйверами, чтобы не получить удар током!
Для получения заданной мощности применяются светодиоды с несколькими кристаллами в одном корпусе, что позволяет поднять напряжение и снизить ток в цепи, КПД повышается за счет снижения потерь в цепи питания.Разбираем светодиодную лампочку
Корпус ламп делают из композитного материала, который служит теплоотводом для светодиодов. Разбираются лампочки разных производителей довольно просто. Рассеиватель держится по периметру на защелках и силиконе. Поддеваем ножом и подрезаем герметик по кругу, колпак снимается с некоторым усилием. Плата с диодами может быть запрессована или прикручена винтами, контакты могут быть припаяны или съемными.
После снятия платы со светодиодами не нужно сразу пытаться извлечь драйвер, это не получится. Будут мешать провода, идущие от цоколя лампы.
Необходимо поддеть и вытащить центральный контакт цоколя лампы, так один вывод освободится, а второй можно отпаять или отрезать от самой платы, а потом при сборке его придется удлинить.
Что чаще всего ломается?
Разработчики ламп заложили определенные характеристики в конструкцию лампы, а именно ток через светодиоды, который обусловлен несколькими требованиями, такими как температурный режим, яркость и мощность потребления, срок службы лампочки и соотношение цены и всех этих характеристик.
Выход из строя лампочки в большинстве случаев происходит из-за обрыва в цепи светодиодов.
Теорию мирового заговора производителей, по которой производители заинтересованы делать ненадежные вещи, мы рассматривать не будем, мое мнение, что это — миф.
Все диктует маркетинг и потребители, а производители делают то, что у них заказывают, то, что хорошо продается, значит, всегда ищут середину между надежностью и ценой. В наших реалиях обычно более дешевые товары выигрывают по продажам, в итоге имеем то, что имеем.
При эксплуатации, после включения лампочки, происходит нагрев кристаллов светодиодов и термическое расширение. Токопроводящие выводы от кристаллов делают в виде тонких нитей из золота, так как золото очень пластичный металл и хорошо переносит деформации не разрушаясь. Коэффициент расширения у кристаллов и остальных материалов конструкции светодиода не одинаков, со временем от включений и выключений лампочки термическая деформация разрушает вывод кристалла светодиода или место его крепления, цепь разрывается, и лампа выходит из строя.
К слову, для меньшего воздействия температуры на линейные размеры, хорошее решение — делать светодиоды с несколькими более мелкими кристаллами, чем с одним большим такой же общей площади.
Заодно это позволяет поднять напряжение питания светодиода при последовательном включении кристаллов внутри одного корпуса светодиода.
Доработка лампы для увеличения срока службы
Первая доработка заключается в снижении тока через светодиоды, что позволяет значительно продлить срок службы лампы, яркость свечения при этом неизбежно снижается. Снижением тока достигается дополнительное повышение КПД светодиода, что, в свою очередь, еще больше снижает температуру кристаллов. Такой доработкой убиваем двух зайцев.
Для наглядности КПД светодиода и потерь в виде тепла, дан график зависимости тока через светодиод и яркости свечения, где показана нелинейная зависимость.
Обычно это легко сделать без схем и даташитов на микросхему драйвера. Нужно найти на плате резистор или пару резисторов, включенную в параллель с сопротивлением в несколько Ом, — это датчик тока, который нас интересует. Такой резистор — датчик тока, есть абсолютно во всех схемах драйверов, как в импульсных, так и в линейных, и везде сопротивление датчика единицы Ом.
| Первая переделка схемы драйвера LED-лампы | Лампа, со вскрытой колбой |
Стандартный резистор нужно заменить на резистор большего сопротивления или отпаять один из двух резисторов. Ток через светодиоды снижается пропорционально увеличению сопротивления резистора датчика тока.
Даже незначительное снижение тока через светодиоды и мощности лампы существенно продлевает срок ее службы.
Более дорогие лампы отличаются большим количеством светодиодов на меньшем токе и заниженной мощностью, чем у более дешевых ламп, светоотдача люмен/вт у них больше, а режим светодиодов более щадящий. Я обычно занижаю мощность на 20–30%, но делаю это на новой лампе, пока золотые проводники еще крепкие, а светодиоды «свежие».
| Доработка схемы. Показан резистор обратной связи | Доработка светодиодной лампы для плавного включения яркости |
Плавное увеличение яркости при включении
Вторая доработка позволяет включать лампу плавно, например, для применения в спальне.
Для этого нужно включить позистор (терморезистор с положительной температурной зависимостью, или термистор PTC) параллельно всем или большей части светодиодов.
Работает схема просто: пока позистор холодный, его сопротивление минимально, и ток течет через часть светодиодов и позистор и постепенно разогревает его. По мере прогрева сопротивление плавно нарастает и плавно включает в цепь остальные светодиоды — яркость плавно нарастает.
Позистор нужен с холодным сопротивлением 330–470 Ом, его маркировка wmz11a. Такие есть в продаже или их можно добыть из энергосберегающей лампы мощностью 32 Вт.
Я так доработал 3 лампы в люстре на потолке мощностью 7 Вт (а было 9 Вт изначально, мощность занижена для долговечности) и одну лампочку 3 Вт в бра. Плавное включение до 100% происходит примерно за 30 сек.
Ночник с пониженной яркостью на светодиодной лампочке
Третья доработка заключается в том, чтобы сделать дополнительную функцию — ночник. У меня такая лампа установлена в темном коридоре, и это удобно, ночью света достаточно, чтобы пройти.
Получается, что в «выключенном» состоянии лампочка слабо горит, а при подаче питания светит с обычной яркостью. Тут нужно доработать драйвер, убрать резистор, который есть на плате драйвера, он нужен в схеме для разрядки выходного фильтрующего конденсатора, и допаять резистор 150 кОм мощностью 1 Вт параллельно выводам микросхемы.
Еще нужно установить в выключатель резистор 68 кОм мощностью 1 Вт параллельно контактам выключателя. Важно! Теперь патрон лампочки всегда будет находиться под напряжением!
Работает схема так: образуется делитель напряжения, один из резисторов делителя в выключателе, а второй в лампе. Питание приходит на лампу с меньшим напряжением благодаря делителю. Для запуска драйвера напряжения недостаточно, ток идет по цепи через резисторы делителя и светодиоды, лампа светится с малой яркостью, которая будет зависеть от сопротивления резисторов.
Схема доработки светодиодной лампочки для работы в режиме ночникаВ некоторых драйверах (не во всех, стоит попробовать в начале без подстроечника) придется поставить подстроечный резистор 100 кОм параллельно керамическому конденсатору фильтра питания микросхемы (вход 4 VCC), чтобы настроить напряжение питания и избежать эффекта мига-ния лампы в режиме ночника, когда микросхема драйвера пытается стартовать.
Подстроечным резистором нужно добиться, чтобы микросхема не стартовала в режиме ночника, а в штатном режиме работала как положено. Мощность потребления ночника с приведенными номиналами резисторов 0,42 Вт.
Схема светодиодной лампы с датчиком освещенности
Четвертая доработка тоже расширяет функционал светодиодной лампы. Получился светильник с использованием драйвера от лампочки и функцией полноценного сумеречного датчика. Понадобилось кроме драйвера дополнительно всего две детали!
Схема сумеречного датчика (фотореле) получается энергоэффективной, компактной и дешевой. Потребление в режиме ожидания 0.06 Вт. Гениально по простоте, эффективности и функционалу. Фоторезистор, обозначенный на схеме LDR, применен GL5537, также подходит GL5539, подстроечный резистор любой подходящий, со-противлением 68–100 кОм.
Схема работает так: фоторезистор включен в схему драйвера параллельно питанию микросхемы, при увеличении освещенности его сопротивление уменьшается и шунтирует питание микросхемы драйвера, позволяя выключать свет или включать светильник по мере наступления темноты и снижения освещенности.
Ток, который потребляет микросхема, всего 1 мА, это позволяет обойтись без усилителей сигнала. Сопротивления фоторезистора и его мощности рассеивания вполне достаточно для стабильной работы схемы.
При подаче питания на микросхему начинает протекать ток через датчик тока, возникает падение напряжения на датчике тока, возникает положительная обратная связь и обеспечивается гистерезис, повышая стабильность работы. Фильтрующий конденсатор микросхемы драйвера обеспечивает защиту от внешних помех и нежелательных срабатываний при быстрой смене освещенности, например, от движущихся теней.
Настройка работы сводится к установке движка подстроечного резистора для желаемой чувствительности срабатывания. Таким способом легко дорабатываются неизолированные драйвера разных производителей на микросхемах с одинаковыми схемами подключения. Была проверена работа схемы на драйверах BP2831, BP2832, BP2833, sic9553, BP9833D, BP2836 и еще с одной микросхемой с неопознанной маркировкой.
Аналогичная микросхема CL1501.
Было доработано таким сумеречным датчиком 2 светильника: один теперь работает на входе в подъезд дома, его мощность 8 Вт, а второй светильник изготовлен с нуля, корпус из банки от косметического крема, его мощность сделал 5 Вт, а светодиод использовал 10 Вт (китайских 10 Вт). Светильник установлен и работает на лестничной клетке. Важно фоторезистор спрятать от света самого светильника.
Самодельный светильник с датчиком освещенности на фоторезистореЗимой, когда темнеет рано, очень часто приходится вначале пройти по темноте и включить свет, а с автоматическим датчиком освещенности намного удобнее.
Если появились вопросы — заходите на блог samelectric.ru или в группу vk.com/samelectric, поможем!
Как устранить проблемы со светодиодной подсветкой и диммером
» Каталог домашней электропроводки
» Руководство по электропроводке в жилых помещениях
» Нужна помощь по электрике? Получите быстрый ответ! Спросите электрика
Стив в Вашингтоне, округ Колумбия, спрашивает; Я заменил свои 100-ваттные лампы накаливания на светодиодные 9-ваттные, теперь они не работают. |
Распространенные проблемы с диммерными выключателями и светодиодными лампочками.
| |||||
Замена обычных лампочек на светодиодные
Электрика Вопрос: Я заменил 100-ваттные лампы накаливания на 9-ваттные светодиодные, теперь они не работают.
- Недавно я заменил все 100-ваттные лампы накаливания в своем 30-летнем доме на светодиодные 9-ваттные лампы. Теперь ни один из трехпозиционных переключателей на лестнице не работает. Хорошо, я знаю, что старые выключатели и диммеры плохо работают со светодиодами. Поэтому я купил новые диммеры и переключатели, совместимые со светодиодами. Старый диммерный переключатель, переключатель 1, имел горячее соединение, а также общее и путевое соединения, но переключатель 2 не был трехпозиционным переключателем, а был просто двухпроводным переключателем включения-выключения, также подключенным одной клеммой к горячему. Я удалил Switch 2 и заметил, что это «Remote», без терминала для путешественника. Поскольку у коммутатора 2 нет переходника между ним и коммутатором 1, я смущен заменой на совместимый со светодиодами. Заранее спасибо,
Этот вопрос по электропроводке поступил от Стива, мастера на все руки из Вашингтона, округ Колумбия.
Дополнительные комментарии: Спасибо за предоставленную много полезной информации для DIYer.
Ответ Дейва:
Спасибо за вопрос по электропроводке, Стив.
Проблемы с диммерными выключателями и светодиодными лампочками
Применение: Замена диммерного выключателя и установка светодиодных ламп.
Уровень квалификации: от начального до среднего — лучше всего, если проводку проводит лицензированный подрядчик по электротехнике.
Необходимые инструменты: Сумка для электриков, ручные инструменты и тестер напряжения.
Расчетное время: зависит от личного опыта и умения работать с инструментами.
Меры предосторожности: Определите цепь освещения, выключите ее и пометьте примечанием, прежде чем работать с проводкой переключателя диммера.
Материалы: Убедитесь, что сменный диммер имеет ту же силу тока и номинальное напряжение, что и оригинальный переключатель, и полностью совместим с электрической цепью, осветительным прибором и типом используемых лампочек. Диммерный переключатель должен быть рассчитан на количество ватт, которое будет контролироваться.
Наиболее распространенные проблемы с диммерными выключателями и светодиодными лампочками
Я считаю, что эта проблема связана с совместимостью светодиодных ламп и выключателей света.
- Следующие устройства должны быть совместимы друг с другом, чтобы этот тип настройки работал должным образом:
- Два трехпозиционных переключателя должны быть одной марки.
- Диммерные выключатели также должны работать со светодиодными лампами.
- Светодиодные лампочки должны быть с регулируемой яркостью и работать с вашими выключателями.
Как подключить выключатель
Подключение выключателя света — схема 1 Подробные электрические схемы и изображения помогут вам в домашних электрических проектах.
Подключение диммерного выключателя
Схема подключения 3-позиционного диммерного переключателя
Подробная схема подключения 3-позиционного диммерного переключателя раскроет тайну подключения 3-позиционного диммерного переключателя.
Установка светильников для дома
Освещение для дома
Узнайте, как установить и подключить светильники для дома.
Вам также может быть полезно:
| |||||
| ||||||||
…и многое другое.
Проконсультируйтесь с местным строительным отделом о разрешениях и проверках для всех проектов электропроводки.
Самый безопасный способ проверки электрических устройств и идентификации электрических проводов! Бесконтактный электрический тестер Самый быстрый способ проверить неисправность электропроводки! Тестер розеток Снимите изоляцию провода, не надрезая и не повреждая электрический провод! Инструмент для зачистки проводов и кусачки стиль=»очистить: слева»> | ||
Это бесконтактный тестер, который я использую для простого определения напряжения в кабелях, шнурах, автоматических выключателях, осветительных приборах, выключателях, розетках и проводах. Просто вставьте конец тестера в розетку, патрон лампы или приложите конец тестера к проводу, который вы хотите проверить. Очень удобный и простой в использовании.style=»clear: left»>
DOT Нью-Йорка — уличные фонари
NYC DOT обслуживает более 315 000 уличных фонарей по всему Нью-Йорку и является национальным лидером в области использования устойчивого уличного освещения.
В рамках крупнейшего такого проекта в стране Департамент транспорта Нью-Йорка модернизировал почти все уличные фонари Нью-Йорка энергосберегающими светодиодами.
Поврежденные уличные фонари
Если вы видите маленький мигающий красный свет рядом со светодиодом уличного фонаря, позвоните по номеру 311 и немедленно сообщите об этом. Индикатор указывает на проблему с электрическим током.
У подрядчиков NYC DOT есть четыре (4) часа, чтобы отреагировать на аварийные ситуации уличного освещения, такие как упавший столб или проблема с электричеством. По другим вопросам подрядчики должны ответить в течение 10 дней. Капитальный ремонт, например ремонт бетонного фундамента или устранение препятствий на пути к электропроводке, занимает больше времени. Подрядчики также сообщают Con Edison о проблемах с питанием. Сообщите о повреждении уличного фонаря в NYC DOT.
Отличительное уличное освещение
Руководство по проектированию улиц г. Нью-Йорка содержит отличительные фонарные столбы и светильники, которые являются приемлемыми альтернативами для использования на улицах города.
Отличительное уличное освещение должно быть одобрено Комиссией по общественному дизайну / Местной комиссией по сохранению / OMB и NYC DOT Urban Design and Street Light Engineering. Отличительное уличное освещение должно финансироваться выборными должностными лицами.
Перемещение уличного освещения за личный счет
Департамент транспорта г. Нью-Йорка выдает разрешения на постоянное перемещение уличного освещения. Все работы должны выполняться лицензированным подрядчиком по электроснабжению г. Нью-Йорка. Отдел уличного освещения Департамента транспорта Нью-Йорка должен подготовить соответствующую документацию и, если это приемлемо, утвердить все планы переселения. Условия переноса уличных фонарей за счет частных лиц (pdf).
Временные изменения уличных фонарей и сигналов
Департамент транспорта г. Нью-Йорка выдает разрешения на временные изменения уличных фонарей и сигналов для особых мероприятий. Департамент транспорта Нью-Йорка может одобрить установку, демонтаж или иную модификацию огней и сигналов.
Для получения разрешений требуются подробные чертежи предлагаемых изменений, компенсация города и лицензированный подрядчик по электроснабжению. Заявление о временных изменениях уличного освещения и сигналов (pdf).
Переводы лицензий Департамента транспорта Нью-Йорка, заявок на получение разрешений и регистраций.
Временное праздничное освещение
Районы по развитию бизнеса, местные корпорации развития и другие группы могут зарегистрироваться для установки временного праздничного освещения, прикрепленного к столбам городского уличного освещения, сроком на шестьдесят (60) дней. Перед любой установкой группа должна заполнить регистрационную форму. Форма регистрации временного праздничного освещения
Временный демонтаж фонарных столбов
Департамент транспорта г. Нью-Йорка выдает разрешения на временный демонтаж фонарных столбов. Заявители несут все расходы по временному демонтажу уличных фонарей, а также несут ответственность за хранение и установку фонарных столбов на прежнее место.