Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы

0
1001

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 led 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 led 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 led 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 led 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 led 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 led 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 led 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.

Как самостоятельно починить светодиодную лампу?

06.04.2016 нет комментариев 31 784 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.

Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы

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.

Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы

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.

Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы

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.

Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы

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.

Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы

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.

Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемыРемонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы
Ремонт светодиодных led ламп устройство электрические схемыРемонт светодиодных led ламп устройство электрические схемы

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?

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 led 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 led 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 led 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 led 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 led 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://samelectrik.ru/kak-samostoyatelno-pochinit-svetodiodnuyu-lampu.html, http://electric-tolk.ru/remont-svetodiodnyx-lamp-konstrukciya-sxema/