Светодиодные лампы ремонт

Как починить LED-лампочку самостоятельно: пошаговая инструкция

Если у вас перегорела LED-лампочка, за которую вы отдали приличные 90-150 рублей, есть шанс, что вы сможете вернуть ее к жизни, причем сделать это совсем не сложно. CHIP расскажет, что для этого понадобится и как выполнить ремонт самостоятельно благодаря нашей пошаговой инструкции.

Светодиодные или LED-лампочки в последнее время получили очень широкое распространение благодаря существенному падению на них цены. Но это не означает, что производители сумели найти более дешевую технологию изготовления ламп при той же надежности и долговечности. Как правило, в недорогих устройствах используются упрощенные схемы питания и более дешевые комплектующие. Именно поэтому срок службы таких светодиодных светильников может быть очень короток.

Но, заплатив, к примеру, 90 рублей за LED-лампочку, все же мы рассчитываем, что она прослужит как минимум год. Тем обиднее видеть, как спустя 2-3 месяца после покупки лампа перестает подавать «признаки жизни». Виной тому, как многие уже догадались, бюджетное оснащение в компонентной части лампочки, в результате чего на светодиоды подается гораздо большее напряжение, чем необходимо и, как следствие, перегорание одного из 8 светодиодов. Т.к. эти элементы установлены по последовательной схеме, то выход из строя хотя бы одного приводит к выключению и всех остальных.

В отличие от ламп с нитью накаливания и газовой экономной лампы, LED-лампочку можно починить, причем самостоятельно в домашних условиях. CHIP расскажет, как это сделать, не обращаясь к специалистам.

Если у вас есть вопросы по качеству и долговечности светодиодных ламп, вы можете задать их представителю компании-производителя в комментариях нашего специального анонса:

Все, что вы хотели знать о светодиодных лампах: эксперт отвечает на вопросы

Что потребуется для починки светодиодной лампочки

Ничего сверхъестественного из инструментов приобретать не придется. В каждой семье обычно есть паяльник, желательно, чтобы он был с тонким жалом. Вместе с ним обычно имеется припой и канифоль (либо флюс, содержащий припой), либо кислота для пайки. Также будут нужны и пинцеты — без них никуда.

Кроме этого, для комфортного проведения работ, желательно иметь держатель (третья рука), либо помощника, который придержит плату со светодиодами. Для быстрого разогрева платы со светодиодами мы рекомендуем использовать компактную газовую горелку. Она позволит быстро отпаять перегоревший светодиод и мгновенно припаять на его место старый. Купить газовую горелку можно в любом магазине табака и стоимость составляет около 350 рублей. Но, если вы не намерены сильно тратиться, подойдет и турбозажигалка.

Но главным компонентом нашего ремонтного набора является еще одна вышедшая из строя светодиодная лампа, желательно такого же типа. Именно она послужит донором запчастей для ремонтируемой лампочки. Т.к. обычно перегорает лишь 1 светодиод, то 7 других пригодятся вам для ремонта выходящих из строя устройств.

И да, после того, как вы почините лампочку, потребуется приклеить на прежнее место ее плафон, а значит нужно запастиcь и супер-клеем (или аналогичным прозрачным клеем для пластика).

Ремонт LED-лампочки: пошаговое руководство

Прежде, чем заняться разбором осветительного прибора отметим, что в большинстве случаев его основание и плафон выполнены из пластика, причем довольно вязкого, что обеспечит вам определенную безопасность при разборке — ничто не разобьется и не треснет. Но осторожность в работе нужно проявлять.

Итак, у вас имеется две вышедшие из строя LED-лампочки одного типа. Обе придется осторожно разобрать.

Снятие плафона с лампочки

Начать следует с отделения плафона от корпуса. Для этого возьмите короткий нож желательно не очень острый, чтобы не сделать лишних надрезов на пластике. Прилагая небольшие усилия, вставьте кончик в щель между плафоном и корпусом с наклоном к плафону. Пройдитесь так по периметру соединения несколько раз, постепенно углубляясь. Чтобы не пораниться, можете делать это в х/б перчатках с резиновыми вкраплениями.

Как только лезвие ножа войдет в щель достаточно глубоко, отделите плафон от основания. Теперь перед вами алюминиевая платформа со светодиодами и двумя подпаянными к ней проводами.

На плате они обычно помечены плюсом и минусом. А один из проводов — плюсовой, имеет красную маркировку. Это необходимо запомнить, чтобы потом правильно подпаять все на прежние места.

Отсоединение контактов от платы со светодиодами

Для того, чтобы было удобней отсоединять провода от платы, ее желательно закрепить в держателе или попросить напарника. У вас в руках будет с одной стороны пинцет, в другой — паяльник.

Заранее подцепите отпаиваемый провод пинцетом и коснитесь контакта жалом паяльника, предварительно смочив его канифолью. Отделив один провод, проделайте такую же операцию со вторым. Аккуратно выпрямите их и снимите плату со светодиодами с алюминиевого основания.

Извлечение сгоревшего светодиода

Как вы уже заметили, плата размещалась на алюминиевом основании, но надежный тепловой контакт с ним обеспечивала белая термопаста. Ее желательно оставить и на основании и с тыльной стороны светодиодной платы. Зачистить нужно лишь место на тыльной стороне под сгоревшим светодиодом. Его легко определить по черной отметине на желтом теле элемента.

Закрепите пластину со светодиодами в держателе (или привлеките напарника), так, чтобы было достаточно места для подхода жала паяльника или газовой горелки.

Возьмите в левую руку пинцет, а в правую горелку. Поднесите пламя горелки на 2-3 с к тыльной стороне платы и в это время возьмите кончиками пинцета светодиод. Он должен легко отсоединиться. Первый этап сделан и нерабочий светодиод отпаян от платы.

Теперь повторите все предыдущие шаги, но с другой лампочкой-донором, чтобы снять нее рабочий светодиод.

Установка нового светодиода на плату

Еще раз закрепите пластину со светодиодами ремонтируемой лампочки в держателе (или привлеките напарника), так, чтобы было достаточно места для подхода жала паяльника или газовой горелки. Желательно, чтобы плата располагалась горизонтально.

Разместите на контактах платы, где будет установлен новый светодиод капельки флюса с припоем или просто аккуратно намажьте, например, зубочисткой контакты кислотой для пайки. После этого, разместите новый светодиод контактами, расположенными снизу, к соответствующим подготовленным местам на плате.

Важно! При размещении светодиода на плате необходимо учитывать его полярность. Большая площадка контакта — это минус.

Поднесите к тыльной стороне платы пламя горелки на 3-4 с, чуть прижмите светодиод сверху, чтобы он, при расплавлении припоя, надежно припаялся к плате.

Протрите ваткой со спиртом места контактов у нового светодиода, чтобы и избежать дальнейшего окисления и коррозии контактов платы.

Возвращение светодиодной платы на основание и ее подключение

Чтобы вернуть теплопроводный слой на тыльной стороне платы в исходное состояние, аккуратно размажьте пасту с соседних зон пластины. Установите плату на алюминиевое основание, продев в отверстие провода и слегка придавите пластину для плотного контакта.

Припаяйте провода к контактам светодиодной платы соблюдая полярность, для удобства, закрепив предварительно в держателе или, если его нет, попросите подержать ее напарника, например, плоскогубцами.

Теперь самое время проверить работу обновленной лампы. Вкрутите ее в плафон, например, настольного светильника. Если все заработало, то можно приклеивать плафон.

Если лампочка не зажглась, значит есть проблемы с другим светодиодом, или с дросселем, расположенным в основании. Прозвонить светодиоды можно не отпаивая от базы, подав на соседнюю пару около 8 вольт (например, через маломощный блок питания с таким же постоянным напряжением или с помощью батарейки Крона с напряжением 9 вольт). Потребляемая мощность каждого светодиода составляет, как правило, 1 Вт.

Если все светодиоды в порядке, то возможно вышел из строя драйвер — своего рода блок питания для светодиодов, установленный под алюминиевой крышкой ближе к цоколю. Его можно также попробовать взять от лампочки донора.

Приклейка плафона

После испытаний и подтверждения работоспособности отремонтированной лампочки можно смело приклеивать на место ее плафон. Для этого аккуратно намажьте внутреннюю поверхность торца основания и плотно прижмите сферический плафон, подержите так пару минут и затем отложите собранную LED-лампочку в укромное место, чтобы дать клею затвердеть. Некоторые рекомендуют использовать силиконовый клей, чтобы было легче вскрывать лампочку для повторного ремонта.

Итак, вы смогли починить светодиодную лампочку своими руками, и у вас остались в запасе еще 6 светодиодов, с помощью которых есть возможность починить и другие устройства в будущем.

Как самостоятельно починить светодиодную лампу?

06.04.2016 нет комментариев 27 611 просмотров

Из экзотики в обыденность перешли такие источники света, как лампы LED. С появлением ярких светодиодов был только вопрос времени, когда же они заменят собой источники искусственного освещения, придут на замену менее эффективным лампам. И вот это свершилось, полки магазинов и витрины сайтов пестрят предложениями лампочек из светодиодов. Их стали делать все кому не лень, поскольку для сборки такого источника света не требуется специфическое оборудование, все комплектующие производят по отлаженной технологии, а схемотехника обкатана и беспрецедентно проста. И вот вы стали счастливым обладателем LED лампочки, и какое-то время она радовала, но вдруг перестала работать. Хорошо если эта лампочка фирменная с гарантией, т.к. ее можно поменять, если вдруг перестала работать раньше срока. А что делать если это продукция неизвестного китайского бренда, «Космос» или гарантия закончилась? Не спешите расстраиваться и выкидывать ее в мусор. В этой статье мы расскажем, как осуществить ремонт светодиодной лампы своими руками, предоставив пошаговые инструкции и видео.

Знакомимся с устройством LED лампочки

Перед тем как приступать к ремонту лампочки на 220 либо 12 вольт, необходимо ознакомиться с ее устройством. Как уже говорилось выше, конструкция предельно проста. Лампу условно можно разделить на три части: корпус с цоколем и светофильтром, плата питания светодиодов, LED модуль.

Разобрав аккуратно корпус, перед вами откроется внутренности электронной схемы. В большинстве своем китайские производители недорогих устройств, таких как «кукуруза» и им подобных светодиодных светоизлучателей, устанавливают бестрансформаторные конденсаторные источники тока. В этих схемах конденсатор выполняет роль ограничителя тока и напряжения.

К сведению читателя скажем, что рабочее напряжение одного светодиода составляет 3.3 вольта, а ток полупроводникового кристалла около 20- 50 мкА в зависимости от типа диода. Если эти параметры будут завышены, диод перегреется и кристалл пробьет, выйдет из строя.

Как же устроены лампочки LED. Последовательно в цепочку 50 — 60 светодиодов спаяны вместе, совместно образуя светоизлучающий элемент на напряжение 180 вольт. Силовой конденсатор с резистором ограничивает ток и напряжение до требуемого уровня.

Часто производители таких устройств идут на заведомый обман, и вот в чем: если увеличить ток через кристалл выше рабочего номинала, но в разумных пределах, то излучение от диода возрастет. В связи с этим так же станет выше тепловыделение, с которым можно непродолжительное время бороться. Данная хитрость выгодно выделяет их на фоне конкурентов, ввиду большей яркости при одинаковой заявленной мощности. Однако приводит к падению светоизлучения или разрушению со временем и горькому разочарованию пользователя.

Как починить вышедший из строя элемент?

Итак, имея представление об устройстве электронной схемы нашей светодиодной лампы, которая не работает, рассмотрим, как отремонтировать ее в домашних условиях.

Первым делом производим визуальный осмотр микросхемы и самих диодов. В 80% случаях поломкой является сгоревший светодиод. Чтобы осуществить ремонт, нужно сначала найти диод, который зрительно отличается от остальных, например, наличием выраженной черной точки, как показано на фото ниже, после чего заменить его на новый.

Видеоурок по ремонту светодиодной лампочки, в которой сгорел светодиод:

Как починить сгоревшую LED лампу с цоколем E27

Также может перегореть токоограничивающий резистор. Редко выходят из строя рабочие конденсаторы, своей поломкой выводя из строя остальные элементы LED устройства.

Раз вы изучаете данную страницу, мы надеемся что у Вас есть паяльник и минимальные понятия в электронике. Теперь о методике поиска неисправности. Проверка диода возможна как мультиметром, так и кроной с ограничивающим резистором 1 кОм. Поочередно ставя проводки на выводы светодиода, исправный будет светить. Мультиметр в положении прозвонка также заставит светодиод светиться, при соблюдении полярности.

Если со светоизлучателем проблемы не выявлено, тестером проверяем ограничивающий резистор, в большинстве схем его номинал около 100- 200 Ом. Более сложный ремонт рекомендуем просмотреть на видео:

Также бичом современных схем является такое понятие, как «холодная пайка». Это когда со временем разрушается контакт в плохо залитом оловом месте пайки.

Цепь разрушается физически и разрывает целостность схемы, в результате чего светодиодная лампа не включается. Отремонтировать поломку можно путем повторного прогрева места контакта с нанесением на него флюса.

Редко встречающиеся неисправности — это пробой выпрямительного диода или конденсатора, который случается во время бросков напряжения. С помощью тестера можно установить это досконально. Выявив причину и заменив перегоревший элемент можно вернуть лампочкам рабочее состояние. Более подробно узнать о том, как проверить конденсатор. вы можете в нашей соответствующей статье.

В более дорогих LED устройствах вместо конденсаторного блока питания стоит импульсный источник питания, который автоматически подстраивается под напряжение в сети, и регулируя его, на выходе держит постоянное значение напряжения и тока, не давая кристаллам диодов перегреваться, обеспечивая долгую службу и постоянный световой поток.

Метод поиска неисправности практически не отличается от вышеописанного, и скорее всего это будет холодная пайка на каком-либо из элементов. Ремонт светодиодной лампы в этом случае не составит труда.

Если же диодная лампочка не загорается либо мерцает, далеко не всегда причина в ее неисправности. В большинстве случае мигание происходит из-за того, что она подключена к выключателю с подсветкой. В этом случае решить проблему можно, заменив выключатель на обычный. Также в качестве ремонта можно рассмотреть еще один простой способ исправить проблему — отключить подсветку на выключателе, отсоединив диодную лампочку в нем.

Однако иногда все же лампа может мигать, т.к. в ней что-то отошло, например, отпаялся провод от цоколя. В этом случае отремонтировать ее достаточно просто, по следующей технологии:

Что делать, если настольная лампа мерцает?

Идея для домашних мастеров

Прочитав нашу статью возможно у Вас возникнет такой вопрос, а можно ли самому собрать такой источник света? Можно, именно так я и сделал, до того как начал использовать заводские LED, и то в силу специфики люстры и дизайна. Используя светодиодную ленту и переделанный электронный трансформатор, была изготовлена лампа на рабочий стол с двумя режимами работы. Позже изготовлен ночник на одном мощном трех вольтовом диоде и декоративном бра из шпагата.

Также можете узнать о том, как сделать LED лампочку в нашей отдельной публикации. Надеемся этой статьей мы вас заинтересовали, не только возможностью ремонта светодиодной лампы своими руками, но и идеей создания красивых и необычных источников света!

Как починить сгоревшую LED лампу с цоколем E27

Что делать, если настольная лампа мерцает?

Ремонтируем светодиодные светильники и люстры своими руками

Современные технологии производства светотехнической продукции подарили миру светодиодные осветительные приборы, выведя тем самым освещение на новый, принципиально другой уровень работы. Сегодня светодиоды применяются практически повсеместно, вытесняя из обихода морально устаревшие лампы накаливания и опасные для здоровья газоразрядные и люминесцентные источники света.

Ремонт светодиодного светильника

Светодиодная продукция имеет массу достоинств, одной из которых является продолжительный период работы. Но даже они выходят из строя. Чтобы избежать лишних затрат ремонт светильников, работающих на светодиодах можно осуществлять своими руками. Как это сделать и что для этого необходимо знать, будет детально разобрано в этой статье.

Устройство диодной осветительной продукции

Основой любого светодиодного светильника и такой же лампочки являются диоды, которые при прохождении через них тока начинают светиться. Поэтому, чтобы совершить самостоятельный ремонт светильников такого плана, необходимо знать, как же он работает.

Обратите внимание! Принцип действия светодиодных изделий будет идентичным для всех вариантов исполнения. Поэтому зная его, можно своими руками починить любой светильник или лампочку.

Строение светодиодного светильника

Чтобы понимать, каким образом должен осуществляться своими руками ремонт светодиодных осветительных приборов, необходимо разобраться в их конструкции. Такие приборы состоят из следующих компонентов:

• корпус. Обычно светильники светодиодного типа имеют уникальный корпус, внешний вид которого подбирается в зависимости от стиля и необходимого дизайна. С точки зрения функциональности прибора он не имеет никакого значения. Это лишь емкость для «начинки»;
• драйвер. Это устройство играет роль преобразователя питания. Он способен выдавать постоянный ток. Очень часто причина неисправности прибора кроется в выходе из строя именно драйвера;

Обратите внимание! Вся светодиодные изделия работают с напряжением ниже сетевого (220 вольт). Обычно их напряжение составляет 12 или 24 вольт. Поэтому установка драйвера в лампу будет обязательным требованием, чтобы подключить ее к сети.

• светодиоды – главный источник света. Они вырабатывают свет при преобразовании электроэнергии, переданной через драйвер;
• радиаторы. Он используется для охлаждения нагревающихся источников света;
• оптические элементы (линзы и рефлекторы). С помощью происходит преобразование излучаемого светодиодами света в приемлемый для человека световой поток.

Это самое простое устройство светодиодного светильника. Но сегодня в продаже имеются лампы, работой которых можно управлять с помощью пульта дистанционного управления.

Особенности строения управляемых светильников

Светодиодные светильники, которыми можно управлять с помощью пульта дистанционного управления, появились относительно недавно. Чтобы появилась такая возможность, устройства подобного плана получили дополнительные элементы своей конструкции.

Люстра, управляемая пультом

Как мы выяснили, стандартный светодиодный светильник (например, потолочная люстра) состоит из драйвера, блока регулятора и корпуса. В драйвере имеются клеммные зажимы (клеммы). К ним подводится питание. От блока регулятора в простой люстре проходят провода к лампам. Количество таких проводов, в зависимости от дизайна устройства, может быть от 1 и до 12.
В моделях светодиодных ламп, работающих от пульта управления, в конструкцию вмонтирована дополнительно антенна, а также регуляторы напряжения и блоки, которые проводят автоматическую настройку свечения изделия.
При этом в растровых моделях светильников могут быть расположено несколько драйверов, а также различные виды светодиодов. Помните, что проверка и ремонт светильников светодиодного плана, проводимого своими руками, полностью зависит от их вида.

Распространенные виды поломок

Светодиодные осветительные приборы, из-за своего достаточно сложного устройства, могут иметь самые разнообразные неисправности, от вида которых будет зависеть проводимые своими руками ремонтные действия. Но наиболее часто встречаются типовые поломки, к которым относятся следующие моменты:

• полное или частичное отсутствие освещения;
• появление кратковременного мигания;
• самопроизвольное отключение света во время работы прибора;
• выход из строя лампочки или светодиодов.

Привести к поломке светильника такого плана могут самые разнообразные причины. Наиболее часто причинами поломок светодиодных осветительных приборов становятся следующие моменты:

• неправильные условия эксплуатации. При покупке лампы обязательно узнайте, какие условия работы будут считаться оптимальными для нее. Если люстра или настенное бра функционируют в неподходящих условиях, то высока вероятность появления поломки;
• перегрев. Проблемы у светодиодного светильника могут начаться тогда, когда температура диодов превысила 50 градусов. Из-за такой высокой температуры может случиться разрыв контактов нити или самого держателя, а также произойти отслоение на плате контактов;
• выгорание светодиода. Оно может происходить полностью или частично. Причиной этому служит перенапряжение сети или пробой конденсатора (перегорание);

Обратите внимание! Такая неисправность часто появляется у дешевых изделий, так как в них используются недорогие платы.

Это основные причины, которые могут привести к неисправности светодиодного прибора. Но кроме них встречаются дополнительные причины, к которым относятся следующие моменты:

• неправильное подключение изделия к сети;
• кратковременное замыкание, появившееся в цепи;
• неправильный монтаж прибора;

Светодиодная люстра на потолке

• несоблюдение схемы его подключения;
• изначально купленное некачественное изделие. Например, это может быть плохая припайка контактов цепи, а также светодиодов и прочих элементов устройства светильника (например, драйвера). Обычно такие моменты носят название «заводской дефект».

Обратите внимание! У светодиодной люстры, управляемой с помощью пульта, наиболее частой причиной поломки является именно заводской брак.

Как видим, привести к неисправности данного типа осветительных приборов могут самые разнообразные причины. Поэтому, чтобы сделать ремонт своими руками, необходимо найти в начале причину поломки.

Подготавливаемся к ремонту

Чтобы ремонт светодиодного осветительного прибора своими руками прошел быстро и привел к желаемому результату, к нему необходимо подготовиться.
Прежде всего, чтобы выяснить причину поломки (например, драйвера, светодиода и т.д.), необходимо снять люстру или бра с постоянного места локализации. Для дальнейших действий вам обязательно нужна будет отвертка (крестообразная или с плоским концом). Иногда, когда может понадобиться клещи. Они нужны, если корпус прибора был соединен воедино при помощи скруток. Кроме клещей здесь понадобятся изоляционная лента и мультиметр, чтобы проверить исправность контактов.

Набор возможных инструментов

Также, чтобы совершать манипуляции с мелкими элементами устройства светильника, нужно иметь под рукой пинцет. Если же необходимо будет провести паяльные работы, то без паяльника также не обойтись. Для замены светодиодов можно использовать дрель с различным набором сверл.

Обратите внимание! Проводить любые электротехнические работы незащищенными инструментами запрещено. На них всегда должна иметься защита.

Теперь, когда мы определились с приблизительным набором инструментов, можно приступать к ремонту люстры или другого типа светильника своими руками.

Сам ремонт

Рассмотрим ремонт led-приборов на примере люстры. Наиболее просто проводить работные работы в ситуации, когда имеется простая люстра, не оснащенная пультом управления. Все такие устройства, как мы уже выяснили ранее, собираются по единому принципу. Схема таких приборов содержит всегда следующие элементы:

• светодиоды. Они могут быть объедены в компактный мост;
• конденсаторы (электролиты);
• несколько резисторов (сопротивления);
• катушка с обмоткой.

Напомним, что это самая простая схема работы светодиодной люстры.
Ремонт в данной ситуации будет выглядеть следующим образом:

• снимаем светильник с потолка;
• разбираем его;

Разобранная светодиодная люстра

• теперь нужно внимательно рассмотреть плату прибора на предмет видимых дефектов драйвера, обрыва проводов и других компонентов электросхемы. Если такие дефекты отсутствуют, то это считается хорошим признаком;
• теперь снимаем плафон и изучаем внешний вид светодиодной ламы или размешенных в корпусе светодиодов. Наличие подгоревших мест на цоколе лампы или самых диодов свидетельствует об их неисправности;
• при обнаружении явных признаков повреждений (перегорание драйвера, светодиода, обрыв проводов и т.д.) ремонт предполагает либо замену поврежденного элемента, либо спаивание разорванных контактов.

Также в данной ситуации можно провести превентивные работы: подтянуть все винты, перепаковать все клеммники и т.д.

Кроме этого, если причина поломки не выявляется, то необходимо провести проверку работоспособности цепи светодиодов. Для этого проводят следующие манипуляции (самый простой способ):

Обратите внимание! Таким же образом можно проверять работоспособность цепи светодиодов в лампочках.

• фиксируем светильники;
• подаем на него питание. Лучше всего для приборов на 12 или 24 вольта использовать для этого отдельный блок питания;
• прозвонить нужно все светодиоды. Для прозвонки можно использовать обычный пинцет при подключении лампы к питанию. Для этого нужно поочередно с помощью пинцета замыкать контакты на каждом диоде;
• загорание лампы произойдет в момент обнаружения сгоревшего светодиода;
• теперь осталось только заменить сгоревший диод и вернуть люстру на место.

Помните, что замена светодиодов перемычкой возможна только в том случае, когда их количество в общей цепи составляет не менее 10. В противном случае произойдет перегрузка конденсатора. В такой ситуации блочного типа светодиоды просто сгорят.

Ремонт люстр с дистанционным управлением

Здесь очень часто причиной поломки является перегрев матрицы. Поэтому ремонт таких светильников будет выглядеть следующим образом:

• разбираем люстры;
• находим причину поломки (перегорание элементы и т.д.);
• чтобы провести паяльные и другие виды ремонтных работ. здесь понадобиться схема устройства.

Схема светодиодной люстры с пультом управления

Здесь проблемы могут быть у контроллера, блока управления или антенны. После выявления сломанной детали, нужно ее просто заменить на новую.

Заключение

Самостоятельно отремонтировать светодиодный светильник вполне реально. Но для этого необходимо знать не только устройство прибора, но и возможные причины поломки. Очень часто поломку можно определить по внешним признакам (например, почернение элемента электросхемы или обрыв провода). Все дальнейшие действия будут уже зависеть от причины поломки.

Обзор и способ нанесения смарт пленки своими руками
Как правильно сделать заземление для наружных осветительных приборов
Как самому изготовить практичные отражатели для ДНАТ
Расчет линий электропередачи для освещения, формулы
Что необходимо знать о законах отражения света
Как пользоваться индикатором, какие бывают типы прибора

Добавить комментарий Отменить ответ
Ремонт светодиодных ламп своими руками: конструкция, схема

Светодиодные лампы – самые дорогие осветительные приборы. Но их качество и долговечность не всегда соответствуют параметрам, указанным на упаковке. Досадно выбрасывать лампу, не отслужившую положенного срока, вложив в нее ощутимые для бюджета средства.

Если у вас есть мультиметр и навыки работы паяльником, то неисправную светодиодную лампу можно отремонтировать, сэкономив на этом средства.

Конструкция светодиодных ламп

Устройство светодиодной лампы немногим отличается от конструкции КЛЛ. На рисунке показаны узлы, входящие в состав лампы.

Устройство светодиодной лампы

В пояснении нуждается только функциональное назначение драйвера. Светодиод – полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него тока. Как и обычный диод, он проводит его только в одном направлении. При изменении полярности ток через него равен нулю. Как и у обычного диода, напряжение на выводах светодиода имеет величину, не превышающую нескольких вольт, и не изменяющуюся при повышении напряжения.

Поэтому при последовательном соединении светодиодов необходимая для работы величина напряжения подсчитывается умножением количества изделий на падение напряжения в прямом направлении тока через них. Его можно узнать из справочника или измерить. При подключении требуемого количества светодиодов к сети 220 В переменного тока нужно:

• понизить напряжение до требуемой величины;
• преобразовать из переменного в постоянное;
• сгладить пульсации;
• защитить драйвер и его нагрузку от замыканий;
• защитить сеть от помех, образующихся при работе устройства.

Для понижения напряжения используются:

• схемы с конденсатором;
• схемы с понижающим трансформатором;
• инверторные схемы.

Схемы с конденсатором используются в большинстве драйверов светодиодных ламп бытового применения. Они простые и дешевые, но это – их единственное достоинство. Функционально они похожи на схему с включением гасящего резистора последовательно с нагрузкой, на котором «падает» лишнее напряжение. Применение резистора нецелесообразно, так как на нем выделяется мощность, соизмеримая или большая, чем на самих светодиодах.

Конденсатор же на переменном токе выполняет ту же самую функцию – он тоже гасит напряжение. На схеме элементы C2. C3 и R1 предназначены для понижения напряжения до требуемой величины.

Схема простейшего драйвера светодиодной лампы

Недостаток такой схемы – зависимость напряжения на нагрузке от напряжения питающей сети. Ток через светодиоды нестабилен и иногда превышает допустимые значения. В этот момент возможен выход из строя диодов.

Второй недостаток — нет гальванической развязки с сетью. При ремонте ламп не прикасайтесь к токоведущим частям. Хоть напряжение на них и не опасное, но «фаза» питающей сети может приходить напрямую.

Трансформаторные схемы применяются в мощных светодиодных лампах, инверторные – при большом количестве светодиодов или при необходимости регулировки яркости (диммируемые лампы).

Для выпрямления переменного напряжения используется диодный мост VD1. а для сглаживания пульсаций – электролитический конденсатор С4 .

Резисторы R2 и R3 необходимы для ограничения тока в момент подачи напряжения на схему. Разряженный электролитический конденсатор имеет малое сопротивление и в первый момент времени ток через него большой. Он может вывести из строя полупроводниковые диоды выпрямителя. Дополнительно эти резисторы при коротких замыканиях играют роль предохранителей. Резистор R4 разряжает конденсатор после отключения от сети для скорейшего погасания лампы.

Детали R2. R3 и R4 некоторые производители не устанавливают. Конденсатор С1 нужен для предотвращения проникновения помех от работы лампы в питающую сеть.

Диагностика и замена светодиодов

Прежде, чем приступить к ремонту, снимают рассеиватель. Способы демонтажа различаются в зависимости от конструкции лампы. Большая часть рассеивателей снимается отверткой, для чего ею нужно его поддеть в нескольких местах, найдя слабое место.

Светодиоды нужно осматривают: черные точки на некоторых элементах говорят об их выходе из строя. Осматривается и качество пайки – оборвавшийся контакт в последовательной цепочке светодиодов прерывает цепь их питания. То же происходит и при выходе из строя любого из диодов.

Светодиодная лампа без рассеивателя

Исправность светодиодов проверяется мультиметром. Измеряется их сопротивление в прямом направлении. Оно должно быть небольшим, величина для сравнения определяется на исправных элементах. При проверке работоспособные диоды тускло светятся. Можно поверить светодиоды, подав на них напряжение от батарейки с напряжением 9 В через резистор сопротивлением 1 кОм.

Обнаруженные неисправные элементы выпаиваются из платы, и на месте их установки впаивается перемычка. При наличии лампы-донора светодиоды заменяют, или используют детали от светодиодной ленты с похожей конструкцией и характеристиками.

Выпаивают светодиоды аккуратно. Для этого сначала разогревают припой с одной стороны и удаляют его с помощью отсасывающих устройств. При их отсутствии после полного расплавления припоя на одном из выводов он удаляется путем энергичного встряхивания платы. Остатки удаляются чистым жалом (можно тоже предварительно его встряхнуть) с обильным количеством канифоли. Второй вывод отпаять уже проще.

После установки перемычки вместо диода вся лампа будет светиться тусклее. Это связано с тем, что общее сопротивление цепи хоть и незначительно, но уменьшится. Ток через лампу увеличится, в итоге на конденсаторе будет оставаться большее напряжение. При удалении одного-трех диодов это не скажется на работе лампы. Но когда их останется мало, то увеличение тока станет настолько ощутимым, что оставшиеся детали будут перегреваться, процесс выхода из строя приобретет лавинообразный характер. Поэтому при массовом характере поломки светодиодов оставьте лампу в качестве донора деталей, заменив ее новой.

Ремонт драйвера

Слабым местом драйверов являются токоограничивающие резисторы. Их проверяют в первую очередь. Заменить сгоревшие элементы можно такими же или ближайшими по величине сопротивления.

Проверка полупроводниковых диодов выпрямителя и конденсатора производится мультиметром в режиме проверки сопротивления. Однако есть более быстрый способ проверить исправность этого участка схемы. Для этого измеряется напряжение на конденсаторе фильтра. Ожидаемая величина подсчитывается путем умножения паспортного напряжения на одном диоде на их количество. Если измеренное напряжение не соответствует требуемому или равно нулю, поиск продолжается: проверяется конденсатор и диоды. Если напряжение в норме – ищите обрыв между светодиодами и драйвером.

Проверку диодов мультиметром можно провести, не выпаивая их из платы. Короткое замыкание в диоде или его обрыв будут видны. При замыкании прибор в обоих направлениях покажет ноль, при обрыве сопротивление в прямом направлении будет не соответствовать сопротивлению открытого p-n-перехода. Его вы узнаете на исправных элементах. Короткое замыкание в диодах дополнительно приводит к выходу из строя ограничительного резистора.

Виды драйверов светодиодных ламп

Ремонт трансформаторного драйвера немногим сложнее обычного. А вот с инверторным придется повозиться. Деталей в нем больше, а главное – в его состав всегда входит микросхема. Для того, чтобы сделать заключение о ее неисправности, понадобится либо изучит в деталях принцип работы драйвера, либо убедиться в исправности всех окружающих ее деталей.

Оцените качество статьи. Нам важно ваше мнение:

Сегодня светодиодные лампы есть едва ли не в каждом доме. Но к сожалению, эти осветительные приборы нередко выходят из строя задолго до положенного им срока, и причин тому множество. Выбрасывать? Не стоит, можно произвести ремонт. Сегодня мы разберем до винтика несколько таких устройств, посмотрим, что у них внутри, и попробуем провести ремонт светодиодной лампы на 220 В своими руками.

Устройство LED-лампы

Прежде чем взяться за практический ремонт, разберемся в работе светодиодной лампы на 220 В теоретически.

Любая светодиодная лампочка (СЛ) – готовый светодиодный светильник, который состоит из набора светодиодов, размещенных на плате определенной, снабженной радиатором для отвода от диодов тепла конфигурации. Нередко роль радиатора выполняет металлический корпус лампы.

Диоды, соединенные последовательно, питает драйвер – источник тока. В бюджетных устройствах ток через светодиоды не стабилизируется и напрямую зависит от колебаний сетевого напряжения. В более дорогих лампах ток через полупроводники стабилизирован на заданном уровне. Второй вариант, конечно, намного надежнее первого, но стоит такая лампа несколько дороже, а ремонт ее сложнее.

Все это устройство помещается в корпус той или иной конструкции, который снабжается цоколем для подключения к сети 220 В и защитным колпачком, одновременно играющим роль светорассеивателя.

На лампе, изображенной выше, роль теплоотвода играет часть корпуса, выполненная из ребристого металла. В некоторых конструкциях ламп корпус может быть пластиковым, а радиатор располагается внутри него.

Схемы драйверов и их принцип работы

Чтобы провести успешный ремонт, необходимо четко представлять, как лампа работает. Одним из основных узлов любой светодиодной лампы является драйвер. Схем драйверов для светодиодных ламп на 220 В существует множество, но условно их можно разделить на 3 типа:

1. Со стабилизацией тока.
2. Со стабилизацией напряжения.
3. Без стабилизации.

Только устройства первого типа, по своей сути, являются драйверами. Они ограничивают ток через светодиоды. Второй тип лучше назвать блоком питания для светодиодной ленты. Третий вообще как-то назвать сложно, но его ремонт, как я указывал выше, самый простой. Рассмотрим схемы ламп на драйверах каждого типа.

Драйвер со стабилизацией тока

Драйвер лампы, схему которой ты видишь ниже, собран на интегральном стабилизаторе тока SM2082D. Несмотря на кажущуюся простоту он является полноценным и качественным, да и ремонт его несложен.

Сетевое напряжение через предохранитель F подается на диодный мост VD1-VD4, а затем, уже выпрямленное, на сглаживающий конденсатор С1. Полученное таким образом постоянное напряжение поступает на светодиоды лампы HL1-HL14, включенные последовательно, и вывод 2 микросхемы DA1.

С первого же вывода этой микросхемы на светодиоды поступает напряжение, стабилизированное по току. Величина тока зависит от номинала резистора R2. Резистор R1 довольно большой величины, шунтирующий конденсатор, в процессе работы схемы не участвует. Он нужен для того, чтобы быстро разрядить конденсатор, когда ты выкрутишь лампочку. В противном случае, взявшись за цоколь, ты рискуешь получить серьезный удар током, поскольку С1 останется заряженным до напряжения 300 В.

Драйвер со стабилизацией напряжения

Эта схема, в принципе, тоже довольно качественная, но подключать ее к светодиодам нужно несколько иначе. Как я уже говорил выше, такой драйвер правильнее было бы назвать блоком питания, поскольку он стабилизирует не ток, а напряжение.

Здесь сетевое напряжение сначала поступает на балластный конденсатор С1, снижающий его до величины примерно 20 В, а затем уже на диодный мост VD1-VD4. Далее выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С2 и подается на интегральный стабилизатор напряжения. Снова сглаживается (С3) и через токоограничивающий резистор R2 питает цепочку светодиодов, включенных последовательно. Таким образом, даже при колебаниях сетевого напряжения ток через светодиоды останется постоянным.

Отличие этой схемы от предыдущей как раз в данном токоограничивающем резисторе. По сути, это схема светодиодной ленты с балластным блоком питания.

Драйвер без стабилизации

Драйвер, собранный по этой схеме, – чудо китайской схемотехники. Тем не менее, если в сети напряжение нормальной величины и не сильно скачет, он работает. Устройство собрано по простейшей схеме и не стабилизирует ни ток, ни напряжение. Оно просто понижает его (напряжение) до примерной нужной величины и выпрямляет.

На этой схеме ты видишь уже знакомый тебе гасящий (балластный) конденсатор, зашунтированный для безопасности резистором. Далее напряжение поступает на выпрямительный мост, сглаживается конденсатором обидно малой емкости – всего 10 мкФ – и через токоограничивающий резистор поступает на цепочку светодиодов.

Что можно сказать о таком «драйвере»? Поскольку он ничего не стабилизирует, напряжение на светодиодах и, соответственно, ток через них напрямую зависят от входного напряжения. Если оно завышено, то лампа быстро сгорит. Если «скачет», то будет мигать и лампочка.

Такое решение обычно используется в бюджетных лампах китайских производителей. Назвать его удачным, конечно, сложно, но оно встречается довольно часто и при нормальном напряжении в сети может работать достаточно долго. Кроме того, такие схемы легко поддаются ремонту.

Причины выхода из строя

Почему вообще сгорают светодиодные лампы, если, как заявляют производители светодиодов, ресурс светоизлучающих полупроводников составляет минимум 15-20 тысяч часов? Практически все драйверы не имеют механических элементов и контактов, значит, у них наработка на отказ должна быть не меньше. Но лампы горят, порой не выработав даже свой гарантийный срок, и это факт. Причин поломки лампочки может быть несколько:

• Производственный брак. Увы, от этого никто не застрахован. Особенно, если производители комплектующих и светодиодов – наши китайские братья, работающие в гараже и на коленках.
• Неправильная эксплуатация. К примеру, плохая вентиляция в закрытом светильнике. В таких источниках света лампа перегревается, и тут уж выйти из строя может все что угодно – от драйвера до светодиодов. Сюда же можно отнести пыль, влагу, «искрящий» выключатель, выключатель с подсветкой и т. п.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Если в твоем выключателе стоит подсветка, то это верный путь к быстрой гибели светодиодной лампы. Либо снимай подсветку, либо вкрути в один из рожков люстры обычную лампочку накаливания любой, даже самой малой мощности.

• Плохое питание. Если напряжение постоянно скачет или оно ненормально завышено, тут даже самый качественный драйвер может “потерять терпение”. Сюда же отнесем постоянные выбросы напряжения, к примеру, при пуске мощных моторов или сварочного оборудования, и импульсные помехи.

Пример ремонта светодиодной лампочки

Если лампа все же вышла из строя, не стоит ее сразу выбрасывать. Во-первых, вполне вероятно, что ее можно оживить, произведя ремонт своими руками. Во-вторых, даже если ремонт не будет успешным, оставшиеся «в живых» детали могут пригодиться для ремонта другой лампы.

Браться за ремонт лампочки нужно только в том случае, если ты уверен, что неисправна именно она, а не розетка, патрон или проводка. Проверить это несложно: достаточно заменить лампу заведомо исправной и убедиться, что она горит.

Что нам понадобится для ремонта

Прежде чем взяться за ремонт, необходимо собрать все необходимое для этого. Для работы тебе понадобятся:

• паяльник небольшой мощности;
• пинцет;
• острый нож;
• растворитель (по необходимости);
• мультиметр.

Мультиметр подойдет любой – стрелочный или цифровой, главное, он обязательно должен иметь режим прозвонки диодов.

Этот прибор подойдет: у него есть режим проверки диодов

Как разобрать светодиодную лампу

Здесь нужно сразу оговориться: если у тебя вышла из строя филаментная лампа, то за ремонт браться не стоит. Прибор имеет герметичную стеклянную колбу, заполненную инертным газом. Провести ремонт такого устройства просто невозможно.

Такую лампу починить не удастся

Итак, если все готово, а лампа у тебя не филаментная, то можно приступать к ремонту led светильника. Прежде всего, лампочку необходимо разобрать. Для этого нужно снять светорассеивающий колпачок. Обычно сделать это несложно. Существует три способа крепления рассеивателя к корпусу прибора:

1. При помощи резьбового соединения.
2. С помощью защелок.
3. При помощи герметика.

Разобрать лампу с резьбовым соединением проще всего. Для этого достаточно просто выкрутить стекло из корпуса, не прилагая слишком больших усилий.

Разобрать лампу с защелками ненамного сложнее. Единственно, необходимо определить местоположение защелок, поскольку визуально их не видно. Аккуратно просунь кончик ножа между рассеивателем и корпусом и одновременно попытайся снять колпачок. Имея определенное терпение и аккуратно двигаясь ножом по окружности, ты легко найдешь защелки.

Если светорассеиватель посажен на герметик, то тут с ремонтом придется повозиться чуть дольше. Процарапай тонким (лучше канцелярским) ножом стык между колпачком и корпусом. Делай это под углом по направлению к цоколю и как можно глубже, но без фанатизма. Теперь попытайся выкрутить колпачок, как если бы он был на резьбе. Если герметик некачественный или его мало, то светорассеивающий колпачок легко снимется.

Не получилось? Есть еще два варианта ремонта. Возьми шприц и залей в образовавшуюся щель растворитель для красок (не ацетон!). Через некоторое время герметик станет мягким, и колпачок легко снимется.

Второй способ ремонта заключается в прогреве стыка техническим феном. Делать это нужно очень аккуратно, чтобы не расплавить пластик корпуса лампы, а стекло рассеивателя не лопнуло. Разогревшийся герметик станет мягким, и рассеиватель легко снимется.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Важно. Разбирая лампочку, имей терпение и будь осторожен: корпус прибора и колпачок легко сломать. В этом случае о ремонте, скорее всего, придется забыть.

Осталось открутить крепежные винты, удерживающие плату со светодиодами, снять ее и вытащить драйвер. Разборку можно считать оконченной, пора переходить к ремонту.

Если винтов нет, то, скорее всего, плата крепится герметиком. Прорежь его по окружности платы, а саму плату аккуратно поддень ножом.

Поиск неисправности

Лампа разобрана, и до всех ее компонентов можно добраться. Отлично. Начни ремонт с визуального осмотра всех деталей драйвера. Все элементы должны иметь «здоровый» вид: не потемневшие, не вздувшиеся и не обгоревшие.

Внимательно осмотри места паек: они должны быть качественными, без трещин и дырок в припое.

Если визуально с драйвером все в порядке, осмотри плату со светодиодами. Обычно (но не всегда) сгоревший светодиод видно: он или прогорает, или выгорает полностью.

Поскольку все светоизлучающие диоды соединены последовательно, то если сгорит только один светодиод, перестанут светиться и остальные.

Вполне понятно, что если обнаружены проблемы, то их нужно устранить: сгоревшие детали заменить на аналогичные, а подозрительные пайки пропаять хорошо прогретым паяльником с большим количеством флюса. Как заменить светодиод, ты можешь прочитать в следующем разделе статьи. Нашел вышеперечисленные проблемы и устранил? Включай лампу, и, надеюсь, ремонт закончен.

Если визуально все в порядке, для дальнейшего ремонта пришла пора воспользоваться тестером. Сначала займемся платой со светодиодами, так как проверить их проще, а вероятность отказа этого узла выше. Включаем мультиметр на проверку диодов и прозваниваем каждый светодиод в обоих направлениях. В одном из направлений прибор покажет большое сопротивление, в другом диод слабо засветится.

Не получается прозвонить ни один диод? Возможно, этому мешает драйвер. Отпаяй один из проводов, идущих с драйвера на светодиодную плату, и повтори прозвонку.

Если какой-то из диодов ведет себя не так, как остальные, его нужно заменить на однотипный. Если все в порядке, проверку светодиодного модуля можно закончить – он исправен. Пора перейти к ремонту драйвера.

Ремонт драйвера

Прежде всего прозвони предохранитель, если он есть. Прибор должен показать нулевое сопротивление. Сделать это можно, не выпаивая предохранитель из платы. Прибор показал бесконечно большое сопротивление? Замени предохранитель и включи лампу в сеть для проверки. Светится? Ремонт окончен. Если же предохранитель в порядке, продолжаем ремонт. Проверь диодный мост. Как это сделать, ты можешь подробно узнать .

Диодный мост рабочий? Тогда выпаивай сглаживающий электролитический конденсатор и прозвони его. Если конденсатор исправен, то в начальный момент прозвонки мультиметр покажет маленькое сопротивление, которое будет на глазах расти, пока не уйдет в бесконечность.

Если драйвер простой, как часто случается, то все эти манипуляции обязательно приведут к успеху и окончанию ремонта. Если драйвер сложнее, то все, что ты можешь сделать, это прозвонить остальные электролитические конденсаторы и диоды. Конденсаторы легче выпаять полностью, у диода можно выпаять лишь один вывод. Чтобы он потерял контакт с платой, прибор достаточно приподнять иголкой или пинцетом.

Если и тут все в порядке, то, увы, для дальнейшего более сложного ремонта придется воспользоваться помощью квалифицированного электронщика.

Замена светодиодов

Главный недостаток SMD элементов – возникновение некоторых проблем с ремонтом оборудования, имеющего их в своем составе. Демонтировать такие элементы, особенно многовыводные, бывает весьма проблематично. Но если прибор двухвыводный, то выпаять его можно при помощи паяльной станции, и тогда ремонт серьезно упрощается. Возьми двойной паяльник, который идет в составе паяльной станции, разогрей одновременно оба вывода диода и этим же паяльником, как пинцетом, сними элемент с платы.

Если в твоей паяльной станции только один паяльник (что бывает чаще всего), то есть еще один вариант. Можно использовать идущий в составе паяльной станции фен. Обдувай неисправный диод феном и одновременно пытайся сдвинуть его с места иголкой или тонким пинцетом. Как только припой расплавится, светодиод легко снимется с платы.

Для ремонта светодиодных ламп вместо паяльного фена можно использовать технический, но диаметр его сопла должен быть минимальным. В противном случае ты будешь греть алюминиевую подложку и либо вообще ничего не выпаяешь (мощности фена не хватит), либо у тебя послетают со своих мест все светодиоды лампы, либо поотваливаются токопроводящие дорожки. В таком случае ремонт серьезно усложнится, если вообще будет возможен.

Как заменить в лампе светодиоды, если нет фена или паяльной станции

Конечно, далеко не у всех для подобного ремонта есть паяльная станция (у меня, к примеру, дома ее нет). В таком случае для ремонта можно воспользоваться обычным паяльником, немного доработав его жало. Просто накрути медный обмоточный провод диаметром 1-2 мм на жало, а концы провода заточи и залуди. Чем не паяльная станция для ремонта и замены SMD деталей?

Демонтаж SMD светодиода с помощью обычного паяльника

Осталось заменить светодиод, и ремонт можно закончить. Сделать это можно паяльником с тонким жалом или обычным, но доработанным для выпайки (см. фото выше). Перед пайкой удали с контактных площадок лишний припой и нанеси на них флюс. Теперь прикладывай новый светодиод на место, соблюдая полярность, удерживай тонким пинцетом и паяй. Имей в виду, что впаянный светодиод должен быть точно того же типа, что и сгоревший. Иначе такого ремонта ненадолго хватит.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Если в лампе стоит настоящий драйвер – стабилизатор тока, то новый светодиод можно не впаивать. Просто впаяй перемычку на место сгоревшего, и лампа после ремонта будет служить верой и правдой. к содержанию

Техника безопасности при ремонте светодиодных лампочек на 220 В

Поскольку мы проводим ремонт прибора, работающего от сети, то без техники безопасности никуда. Светодиодные лампы имеют бестрансформаторное питание, практически все элементы схемы во время работы прибора, включая светодиоды, находятся под опасным для жизни напряжением. Поэтому соблюдай следующие меры предосторожности:

• Все перепайки и измерения во время ремонта проводи только в отключенной лампе.
• Даже если конденсаторы зашунтированы разрядными резисторами, после выключения лампы разряди все конденсаторы вручную. Для этого достаточно на секунду закоротить выводы конденсатора любым металлическим инструментом с диэлектрической ручкой.
• Во время включения прибора после ремонта береги глаза. Если что-то пойдет не так, любой из элементов может взорваться. Лучше отвернись, включи и поворачивайся.
• Не оставляй без присмотра включенный паяльник и не клади его во время перерывов в ремонте на горючие предметы. 260 градусов – это относительно немного, но пожар устроить хватит.

На этом, пожалуй, можно закончить. Теперь ты знаешь, как устроена светодиодная лампа и как она работает. А при необходимости сможешь самостоятельно произвести ее ремонт.

Видео

Предыдущая Светильники, браКакие бывают линейные светодиодные светильники

Как проверить светодиод мультиметром (тестером) на работоспособность?

Проверка светодиода мультиметром является наиболее простым и правильным способом определения его работоспособности. Цифровой мультиметр (тестер) – это многофункциональный измерительный прибор, возможности которого отражены в позициях переключателя на передней панели. На работоспособность светодиоды проверяются при помощи функций, присутствующих в любом тестере. Методы проверки рассмотрим на примере цифрового мультиметра DT9208A. Но сначала немного затронем тему причин неисправности новых и выхода из строя старых светоизлучающих диодов.

Основные причины неисправности и выхода из строя светодиодов

Особенность любого излучающего диода – низкий предел обратного напряжения, который лишь на несколько вольт превышает падение на нём в открытом состоянии. Любой электростатический разряд или неверное подключение в ходе наладки схемы может стать причиной выхода LED (аббревиатура от англ. Light-emitting diode) из строя. Сверхъяркие малоточные светодиоды, применяемые в роли индикаторов питания различных устройств, часто перегорают в результате скачков напряжения. Их планарные аналоги (SMD LED) широко используются в лампах на 12 В и 220 В, лентах и фонариках. В их исправности также можно убедиться с помощью тестера.

Стоит отметить, что небольшая доля бракованных (около 2%) светодиодов поставляется от производителя. Поэтому дополнительная проверка светодиода тестером перед монтажом на печатную плату не помешает.

Методы диагностики

Простейшим способом, которым чаще всего пользуют радиолюбители, является проверка светоизлучающих диодов мультиметром на работоспособность при помощи щупов. Способ удобен для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Установив переключатель в положение «прозвонка, проверка на обрыв», щупами касаются выводов и наблюдают за показаниями. Замыкая красный щуп на анод, а черный на катод исправный светодиод должен засветиться. При смене полярности щупов на экране тестера должна оставаться цифра 1.

Свечение излучающего диода во время проверки будет небольшой и на некоторых светодиодах при ярком освещении может быть незаметно.

Для точной проверки многоцветных LED с несколькими выводами необходимо знать их распиновку. В противном случае придется наугад перебирать выводы в поисках общего анода или катода. Не стоит бояться тестировать мощные светодиоды с металлической подложкой. Мультиметр не способен вывести их из строя, путём замера в режиме прозвонки.

Проверку светодиода мультиметром можно выполнить без щупов, используя гнёзда для тестирования транзисторов. Как правило, это восемь отверстий, расположенных в нижней части прибора: четыре слева для PNP транзисторов и четыре справа для NPN транзисторов. PNP транзистор открывается подачей положительного потенциала на эмиттер «Е». Поэтому анод нужно вставить в гнездо с надписью «Е», а катод – в гнездо с надписью «С». Исправный светодиод должен засветиться. Для тестирования в отверстиях под NPN транзисторы нужно сменить полярность: анод – «С», катод – «Е». Таким методом удобно проверять светодиоды с длинными и чистыми от припоя контактами. При этом неважно, в каком положении находится переключатель тестера. Проверка инфракрасного светодиода происходит также, но имеет свои нюансы из-за невидимого излучения. В момент касания щупами выводов рабочего ИК светодиода (анод – плюс, катод – минус) на экране прибора должно высветиться число около 1000 единиц. При смене полярности на экране должна быть единица.

Для проверки ИК диода в гнёздах тестирования транзисторов дополнительно придётся задействовать цифровую камеру (смартфон, телефон и пр.) Инфракрасный диод вставляют в соответствующие отверстия мультиметра и сверху на него направляют камеру. Если он в исправном состоянии, то ИК излучение будет отображаться на экране гаджета в виде светящегося размытого пятна.

Проверка мощных SMD светодиодов и светодиодных матриц на работоспособность кроме мультиметра требует наличия токового драйвера. Мультиметр включают последовательно в электрическую цепь на несколько минут и следят за изменением тока в нагрузке. Если светодиод низкого качества (или частично неисправный), то ток будет плавно нарастать, увеличивая температуру кристалла. Затем тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Сопоставив измеренные и паспортные данные из вольт-амперной характеристики можно сделать вывод о пригодности LED к эксплуатации.

Алгоритм поиска неисправности в драйвере LED лампы или Эркюль Пуаро отдыхает

Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой. Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.
LED лампа выглядит вот так:
Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы
Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия.
Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям :). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?
Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны.
Вернемся к проблемам драйвера.
Вот так выглядит плата драйвера:
Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа
И с обратной стороны:
Рис 3. Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей
Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками.
В МТ7930 встроены защиты:
• от превышения тока ключевого элемента
• понижения напряжения питания
• повышения напряжения питания
• короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки.
• от превышения температуры кристалла
Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер 🙂
Принципиальной схемы на именно такой драйвер добыть не удалось, однако поиск в сети дал несколько очень похожих схем. Наиболее близкая приведена на рисунке:
Рис 4. LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная
Анализ этой схемы и вдумчивое чтение мануала к микросхеме привело меня к выводу, что источник проблемы мигания – это срабатывание защиты после старта. Т.е. процедура начального запуска проходит (вспыхивание лампы – это оно и есть), но далее преобразователь выключается по какой-то из защит, конденсаторы питания разряжаются и цикл начинается заново.
Внимание! В схеме присутствуют опасные для жизни напряжения! Не повторять без должного понимания что вы делаете!
Для исследования сигналов осциллографом надо развязать схему от сети, чтобы не было гальванического контакта. Для этого я применил разделительный трансформатор. На балконе в запасах были найдены два трансформатора ТН36 еще советского производства, датированные 1975 годом. Ну, это вечные устройства, массивные, залитые полностью зеленым лаком. Подключил по схеме 220 – 24 – 24 -220. Т.е. сначала понизил напряжение до 24 вольт (4 вторичных обмотки по 6.3 вольта), а потом повысил. Наличие нескольких первичных обмоток с отводами дало мне возможность поиграть с разными напряжениями питания – от 110 вольт до 238 вольт. Такое решение конечно несколько избыточно, но вполне пригодно для одноразовых измерений.
Рис 5. Фото разделительного трансформатора
Из описания старта в мануале следует, что при подаче питания начинает заряжаться конденсатор С8 через резисторы R1 и R2 суммарным сопротивлением около 600 ком. Два резистора применены из требований безопасности, чтобы при пробое одного ток через эту цепь не превысил безопасного значения.
Итак, конденсатор по питанию медленно заряжается (это время порядка 300-400 мс) и когда напряжение на нем достигает уровня 18,5 вольт – запускается процедура старта преобразователя. Микросхема начинает генерировать последовательность импульсов на ключевой полевой транзистор, что приводит к возникновению напряжения на обмотке Na. Это напряжение используется двояко – для формирования импульсов обратной связи для контроля выходного тока (цепь R5 R6 C5) и для формирования напряжения рабочего питания микросхемы (цепь D2 R9). Одновременно в выходной цепи возникает ток, который и приводит к зажиганию лампы.
Почему же срабатывает защита и по какому именно параметру?
Первое предположение
Срабатывание защиты по превышению выходного напряжения?
Для проверки этого предположения я выпаял и проверил резисторы в цепи делителя (R5 10 ком и R6 39 ком). Не выпаивая их не проверить, поскольку через обмотку трансформатора они запараллелены. Элементы оказались исправны, но в какой-то момент схема заработала!
Я проверил осциллографом формы и напряжения сигналов во всех точках преобразователя и с удивлением убедился, что все они – полностью паспортные. Никаких отклонений от нормы…
Дал схеме поработать часок – все ОК.
А если дать ей остыть? После 20 минут в выключенном состоянии не работает.
Очень хорошо, видимо дело в нагреве какого-то элемента?
Но какого? И какие же параметры элемента могут уплывать?
В этой точке я сделал вывод, что на плате преобразователя имеется какой-то элемент, чувствительный к температуре. Нагрев этого элемента полностью нормализует работу схемы.
Что же это за элемент?
Второе предположение
Подозрение пало на трансформатор. Проблема мыслилась так – трансформатор из-за неточностей изготовления (скажем на пару витков недомотана обмотка) работает в области насыщения и из-за резкого падения индуктивности и резкого нарастания тока срабатывает защита по току полевого ключа. Это резистор R4 R8 R19 в цепи стока, сигнал с которого подается на вывод 8 (CS, видимо Current Sense) микросхемы и используется для цепи ОС по току и при превышении уставки в 2.4 вольта отключает генерацию для защиты полевого транзистора и трансформатора от повреждений. На исследуемой плате стоит параллельно два резистора R15 R16 с эквивалентным сопротивлением 2,3 ома.
Но насколько я знаю, параметры трансформатора при нагреве ухудшаются, т.е. поведение системы должно быть другим – включение, работа минут 5-10 и выключение. Трансформатор на плате весьма массивный и тепловая постоянная у него ну никак не менее единиц минут.
Может, конечно в нем есть короткозамкнутый виток, который исчезает при нагреве?
Перепайка трансформатора на гарантированно исправный была в тот момент невозможна (не привезли еще гарантированно рабочую плату), поэтому оставил этот вариант на потом, когда совсем версий не останется :). Плюс интуитивное ощущение – не оно. Я доверяю своей инженерной интуиции.
К этому моменту я проверил гипотезу о срабатывании защиты по току, уменьшив резистор ОС по току вдвое припайкой параллельно ему такого же – это никак не повлияло на моргание лампы.
Значит, с током полевого транзистора все нормально и превышения по току нет. Это было хорошо видно и по форме сигнала на экране осциллографа. Пик пилообразного сигнала составлял 1,8 вольта и явно не достигал значения в 2,4 вольта, при котором микросхема выключает генерацию.
К изменению нагрузки схема также оказалась нечувствительна – ни подсоединение второй головки параллельно, ни переключение прогретой головы на холодную и обратно ничего не меняло.
Третье предположение
Я исследовал напряжение питания микросхемы. При работе в штатном режиме все напряжения были абсолютно нормальными. В мигающем режиме тоже, насколько можно было судить по формам сигналов на экране осциллографа.
По прежнему, система мигала в холодном состоянии и начинала нормально работать при прогреве ножки трансформатора паяльником. Секунд 15 погреть – и все нормально заводится.
Прогрев микросхемы паяльником ничего не давал.
И очень смущало малое время нагрева… что там может за 15 секунд измениться?
В какой-то момент сел и методично, логически отсек все гарантированно работающее. Раз лампа загорается — значит цепи запуска исправны.
Раз нагревом платы удается запустить систему и она часами работает — значит и силовые системы исправны.
Остывает и перестает работать — что-то зависит от температуры…
Трещина на плате в цепи обратной связи? Остывает и сжимается, контакт нарушается, нагревается, расширяется и контакт восстанавливается?
Пролазил тестером холодную плату — нет обрывов.
Что же еще может мешать переходу от режима запуска в рабочий режим?!!!
От полной безнадеги интуитивно припаял параллельно электролитическому конденсатору 10 мкф на 35 вольт по питанию микросхемы такой же.
И тут наступило счастье. Заработало!
Замена конденсатора 10 мкф на 22 мкф полностью решило проблему.
Вот он, виновник проблемы:
Рис 6. Конденсатор с неправильной емкостью
Теперь стал понятен механизм неисправности. Схема имеет две цепи питания микросхемы. Первая, запускающая, медленно заряжает конденсатор С8 при подаче 220 вольт через резистор в 600 ком. После его заряда микросхема начинает генерировать импульсы для полевика, запуская силовую часть схемы. Это приводит к генерации питания для микросхемы в рабочем режиме на отдельной обмотке, которое поступает на конденсатор через диод с резистором. Сигнал с этой обмотки также используется для стабилизации выходного тока.
Пока система не вышла в рабочий режим — микросхема питается запасенной энергией в конденсаторе. И ее не хватало чуть-чуть — буквально пары-тройки процентов.
Падения напряжения оказалось достаточно, чтобы система защиты микросхемы срабатывала по пониженному питанию и отключала все. И цикл начинался заново.
Отловить эту просадку напряжения питания осциллографом не получалось — слишком грубая оценка. Мне казалось, что все нормально.
Прогрев же платы увеличивал емкость конденсатора на недостающие проценты — и энергии уже хватало на нормальный запуск.
Понятно, почему только некоторая часть драйверов отказала при полностью исправных элементах. Сыграло роль причудливое сочетание следующих факторов:
• Малая емкость конденсатора по питанию. Положительную роль сыграл допуск на емкость электролитических конденсаторов (-20% +80%), т.е. емкости номиналом 10 мкф в 80% случаев имеют реальную емкость около 18 мкф. Со временем емкость уменьшается из-за высыхания электролита.
• Положительная температурная зависимость емкости электролитических конденсаторов от температуры. Повышенная температура на месте выходного контроля — достаточно буквально пары-тройки градусов и емкости хватает для нормального запуска. Если предположить, что на месте выходного контроля было не 20 градусов, а 25-27, то этого оказалось достаточно для практически 100% прохождения выходного контроля.
Производитель драйверов сэкономил конечно, применив емкости меньшего номинала по сравнению с референс дизайн из мануала (там указано 22 мкф) но свежие емкости при повышенной температуре и с учетом разброса +80% позволили партию драйверов сдать заказчику. Заказчик получил вроде бы работающие драйверы, которые со временем стали отказывать по непонятной причине. Интересно было бы узнать – инженеры производителя учли особенности поведения электролитических конденсаторов при повышении температуры и естественный разброс или это получилось случайно?