Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Cхема светодиодной лампы на 220 В

Несмотря на высокую стоимость, потребление электроэнергии полупроводниковыми светильниками (LED) намного меньше, чем у ламп накаливания, а срок службы в 5 раз больше. Схема светодиодной лампы работает при подаче 220 вольт, когда входной сигнал, вызывающий свечение, преобразуется до рабочей величины с помощью драйвера.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Светодиодные светильники на 220 В

Каким бы ни было напряжение питания, на один светодиод подается постоянное напряжение 1,8-4 В.

Типы светодиодов

Светодиод – это полупроводниковый кристалл из нескольких слоев, преобразующий электричество в видимый свет. При изменении его состава получается излучение определенного цвета. Светодиод делается на основе чипа – кристалла с площадкой для подключения проводников питания.

Чтобы воспроизвести белый свет, «синий» чип покрывается желтым люминофором. При излучении кристалла люминофор испускает собственное. Смешивание желтого и синего света образует белый.

Разные способы сборки чипов позволяют создавать 4 основных типа светодиодов:

  1. DIP – состоит из кристалла с расположенной сверху линзой и присоединенными двумя проводниками. Он наиболее распространен и используется для подсветки, в световых украшениях и табло.
  2. «Пиранья» – похожая конструкция, но с четырьмя выводами, что делает ее более надежной для монтажа и улучшает отвод выделяющегося тепла. Большей частью применяется в автомобильной промышленности.
  3. SMD-светодиод – размещается на поверхности, за счет чего удается уменьшить габариты, улучшить теплоотвод и обеспечить множество вариантов исполнения. Используется в любых источниках света.
  4. СОВ-технология, где чип впаивается в плату. За счет этого контакт лучше защищен от окисления и перегрева, а также значительно повышается интенсивность свечения. Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, поскольку ремонт своими руками с заменой отдельных чипов не возможен.

Недостатком светодиода является его маленький размер. Чтобы создать большое красочное световое изображение, требуется много источников, объединенных в группы. Кроме того, кристалл со временем стареет, и яркость ламп постепенно падает. У качественных моделей процесс износа протекает очень медленно.

Устройство LED-лампы

В состав лампы входят:

  • корпус;
  • цоколь;
  • рассеиватель;
  • радиатор;
  • блок светодиодов LED;
  • бестрансформаторный драйвер.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Устройство LED-лампы на 220 вольт

На рисунке изображена современная LED-лампа по технологии СОВ. Светодиод выполнен как одно целое, с множеством кристаллов. Для него не требуется распайка многочисленных контактов. Достаточно присоединить всего одну пару. Когда делается ремонт светильника с перегоревшим светодиодом, его меняют целиком.

По форме лампы бывают круглыми, цилиндрическими и прочими. Подключение к сети питания производится через резьбовые или штырьковые цоколи.

Под общее освещение выбираются светильники с цветовой температурой 2700К, 3500К и 5000К. Градации спектра могут быть любыми. Их часто используют для освещения реклам и в декоративных целях.

Простейшая схема драйвера для питания лампы от сети изображена на рисунке ниже. Количество деталей здесь минимальное, за счет наличия одного или двух гасящих резисторов R1, R2 и встречно-параллельного включения светодиодов HL1, HL2. Так они защищают друг друга от обратного напряжения. При этом частота мерцания лампы увеличивается до 100 Гц.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Простейшая схема подключения LED-лампы в сеть 220 вольт

Напряжение питания 220 вольт поступает через ограничительный конденсатор С1 на выпрямительный мост, а после – на лампу. Один из светодиодов можно заменить на обычный выпрямительный, но при этом мерцание изменится до 25 Гц, что плохо повлияет на зрение.

На рисунке ниже изображена классическая схема источника питания LED-лампы. Он применяется во многих моделях, и его можно извлекать, чтобы производить ремонт своими руками.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Классическая схема включения LED-лампы в сеть 220 В

На электролитическом конденсаторе выпрямленное напряжение сглаживается, что устраняет мерцание с частотой 100 Гц. Резистор R1 разряжает конденсатор при отключении питания.

Ремонт своими руками

В простой LED-лампе с отдельными светодиодами можно сделать ремонт с заменой неисправных элементов. Она легко разбирается, если аккуратно отделить от стеклянного корпуса цоколь. Внутри располагаются светодиоды. У лампы MR 16 их 27 штук. Для доступа к печатной плате, на которой они размещены, надо удалить защитное стекло, поддев его отверткой. Порой эту операцию сделать довольно трудно.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Лампа светодиодная на 220 вольт

Прогоревшие светодиоды сразу заменяются. Остальные следует прозвонить тестером или подать на каждый напряжение 1,5 В. Исправные должны загораться, а остальные подлежат замене.

Изготовитель рассчитывает лампы так, чтобы рабочий ток светодиодов был как можно выше. Это значительно снижает их ресурс, но «вечные» устройства продавать невыгодно. Поэтому последовательно к светодиодам можно подключить ограничивающий резистор.

Если светильники моргают, причиной может быть выход из строя конденсатора С1. Его следует заменить на другой, с номинальным напряжением 400 В.

Изготовить своими руками

Заново светильники на светодиодах делают редко. Лампу проще изготовить из неисправной. Фактически получается, что ремонт и изготовление нового изделия – это один процесс. Для этого LED-лампу разбирают и восстанавливают перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера. В продаже часто бывают оригинальные светильники с нестандартными лампами, которым в дальнейшем трудно найти замену. Простой драйвер можно взять из неисправной лампы, а светодиоды – из старого фонарика.

Схема драйвера собирается по классическому образцу, рассмотренному выше. Только к ней добавляется резистор R3 для разрядки конденсатора С2 при отключении и пара стабилитронов VD2,VD3 для его шунтирования на случай обрыва цепи светодиодов. Можно обойтись одним стабилитроном, если правильно подобрать напряжение стабилизации. Если конденсатор выбрать под напряжение больше 220 В, можно обойтись без дополнительных деталей. Но в этом случае его размеры увеличатся и после того, как будет сделан ремонт, плата с деталями может не поместиться в цоколь.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Схема драйвера приведена для лампы из 20 светодиодов. Если их количество будет другим, необходимо подобрать такую величину емкости конденсатора С1, чтобы через них проходил ток 20 мА.

Схема питания LED-лампы является чаще всего бестрансформаторной, и следует соблюдать осторожность при монтаже своими руками на металлическом светильнике, чтобы не было замыкания фазы или нуля на корпус.

Конденсаторы подбираются по таблице, в зависимости от количества светодиодов. Их можно закрепить на алюминиевой пластине в количестве 20-30 шт. Для этого в ней сверлятся отверстия, и на термоклей устанавливаются светодиоды. Их пайка производится последовательно. Все детали можно разместить на печатной плате из стеклотекстолита. Они располагаются со стороны, где отсутствуют печатные дорожки, за исключением светодиодов. Последние – крепятся пайкой выводов на плате. Их длина составляет около 5 мм. Затем устройство собирается в светильнике.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Настольная лампа на светодиодах

Лампа на 220 В. Видео

Об изготовлении светодиодной лампы на 220 В своими руками можно узнать из этого видео.

Правильно изготовленная самодельная схема светодиодной лампы позволит эксплуатировать ее многие годы. Для нее бывает возможным ремонт. Источники питания могут быть любые: от обычной батарейки до сети на 220 вольт.

Ремонт светодиодных ламп — основные неисправности и способы их устранения своими руками

Сравнивая стоимость осветительных LED-приборов и аналогичных им по основным характеристикам лампочек накаливания, становится ясно, что соотношение точно не в пользу первых. Так стоит ли их сразу же выбрасывать? Тем, кто имеет под рукой простейший набор бытовых радио/инструментов и мультиметр, автор подскажет, как можно в домашних условиях, своими руками, восстановить работоспособность большинства представителей осветительных приборов класса «светодиодные лампы».

Конструкция светодиодных ламп

Представлены схематические изображения разных моделей, так как еще неизвестно, какую именно светодиодную лампу читателю придется ремонтировать своими руками. Но если внимательно присмотреться, то основные конструктивные элементы идентичны; некоторые отличия только в исполнении.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Зная, что и к чему присоединяется, несложно произвести разборку, а потом снова собрать лампу.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Принцип работы LED-приборов

Не понимая этого, осмысленный (а значит, эффективный) ремонт невозможен в принципе. Хотя бы потому, что он начинается с поиска неисправности, определения («вычисления») вышедшего из строя конструктивного элемента. Схемы светодиодных ламп от разных производителей могут несколько отличаться, но принципиальной разницы в их функционировании практически нет.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Собственно, в работе светодиодной лампы ничего особенного нет. Из схем понятно, что пром/напряжение (

220/50), подающееся на вход, преобразуется в постоянное (выпрямляется), и поступает на полупроводниковые приборы (светодиоды). Как результат – они начинают светиться.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Элементы C и R, включенные в параллель, образуют цепочку, предназначенную для сглаживания пульсаций и обеспечения саморазряда емкости при отключении питания. Еще одно сопротивление, которое бывает в некоторых схемах, играет роль токового ограничителя, так как светодиоды весьма чувствительны к такому параметру эл/цепи, как I. Зная это, несложно произвести полную «диагностику» лампы.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Рекомендуемый порядок поиска неисправности и ремонта

Проверка наличия и номинала промышленного напряжения

Автор понимает, что этот пункт кому-то покажется бессмысленным, даже несколько наивным и так далее. Но практика показывает, что нередко неисправность не в самой лампе, а в том осветительном приборе (устройстве), в котором она расположена. Перед тем, как начинать ее ремонт, стоит сначала убедиться в наличии напряжения на контактах патрона, их состоянии. Нагар, дефект «язычка» или, например, плохое соединение в эл/проводке – все это и может быть причиной того, что лампа при включении не светится.

На такую проверку понадобится всего пара минут, но почему-то не все соблюдают одно из основополагающих правил ремонта любого электротехнического устройства. Вкратце его можно сформулировать так – сначала убедись, что есть питание (и оно в норме), и только потом начинай «потрошить».

Разборка лампы

Все светодиодные модели отличаются корпусом, внутренней «начинкой», особенностями конструктивного исполнения. При разборке LED-прибора (равно, как и любого другого устройства, механизма) нужно соблюдать определенный порядок. Он заключается в том, что все отсоединенные (отвинченные, отпаянные) детали укладываются в ряд, слева направо. А вот сборка лампы производится в обратном порядке.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Такая методика – гарантия того, что все будет сделано правильно, и не останется «лишней детальки, неизвестно откуда взявшейся». Тем, кто привык все сваливать в кучу, автор предрекает некоторые сложности после окончания ремонта светодиодной лампы.

Начинать следует с демонтажа «купола». Когда он будет снят, дальнейший алгоритм действий станет понятен.

Нужно запомнить (записать, зарисовать) и то, как именно скрепляются детали друг с другом. Иногда такая невнимательность оборачивается проблемой при сборке светодиодной лампы.

Визуальный осмотр

Любая подгоревшая (оплавившаяся) деталь, какой-то сегмент на плате – явный признак неисправности. Как поступить? Кто умеет производить точечную пайку и имеет соответствующий инструмент, решает проблему просто – заменой детали. К примеру, если плата потемнела в области диодного моста, то «вычислить» неисправный полупроводник – простейшая задача. Второй вариант – приобрести панель драйвера и поменять.

Проверка радиодеталей на исправность

Это касается включенных в схему конденсаторов и резисторов. Ток утечки емкости определить сложнее, но выявить пробой можно и простейшим мультиметром. Сопротивления обычно подгорают, но иногда встречается и такая их визуально незаметная неисправность, как внутренний обрыв токопроводящего слоя. То же самое – «прослушать» измерительным прибором.

Выходят из строя и отдельные светодиоды

Это самый негативный вариант. Дело в том, что для нормальной работы лампы их нужно менять по принципу «один в один». Где взять исходные данные (по параметрам п/п прибора)? Плюс к этому – с учетом их плотной компоновки и «нежности» ножек перепаять несколько полупроводников без соответствующего опыта вряд ли получится. Как правило, если светодиоды вышли из строя в большом количестве, то проще купить новую LED-лампу. Неисправность же 3 – 5 штук «погоды не делает».

Как определить целостность светодиода? Обычной батарейкой типа «Крона», но через резистор номиналом порядка 150±50 Ом. Дело в том, что она на 9 В, а для п/п изделия требуется всего 1,5. При касании выводов прибора он должен (если исправен) засветиться.

Моргание (мигание) светодиодной лампы часто является причиной ее замены на новую. Торопиться не следует – такая неприятность довольно легко устраняется. Об этом подробно рассказывается здесь .

Собственно, вот и все, что можно сказать о ремонте светодиодных ламп своими руками. Если учесть, что ничего особо сложного в этом нет, а требуется лишь внимательность и аккуратность, не стоит прибор сразу же выбрасывать и тратить деньги на новый.

Рекомендовано для вас:

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы Как передать показания счетчика электроэнергии через интернет, телефон и терминал Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы Почему генератор не дает зарядку на аккумулятор авто — причины и способы ремонта Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы Скачки напряжения в электросети — основные причины и способы решения проблемы

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.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Конструкция светодиодных ламп

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

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

Устройство светодиодной лампы

  1. Рассеиватель. Предназначен для равномерного распределения светового потока в пространстве и исключения ослепления при взгляде на светодиоды.
  2. Светодиоды.
  3. Основание светодиодов с печатными проводниками для их последовательного соединения.
  4. Радиатор охлаждения. Необходим для отвода тепла, выделяющегося при работе светодиодов.
  5. Драйвер. Формирует напряжение, требующееся для работы светодиодов.
  6. Корпус драйвера (лампы).
  7. Цоколь.

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.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

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.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

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.

Ремонт светодиодных ламп устройство электрические схемы

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:

Источники: http://elquanta.ru/lampa/ckhema-svetodiodnojj-lampy.html, http://electroadvice.ru/working/remont-svetodiodnyx-lamp/, http://electric-tolk.ru/remont-svetodiodnyx-lamp-konstrukciya-sxema/

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Всё об электрике в доме
Добавить комментарий