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?
- Занимательные задачки
- Реверс-инжиниринг
Как починить перегоревшую светодиодную лампу: простейший способ
Мини-инструкция для тех, кто хочет продлить жизнь осветительному прибору и не боится держать в руках отвертку.
Светодиоды перегорают намного реже, чем лампочки накаливания. И более того, их можно ремонтировать в отличие от традиционных вариантов ламп с вольфрамовыми спиралями. Обычная LED-лампа состоит из множества светодиодов, и перегорает, как правило, только один. Теоретически его можно заменить.
Для этого умельцы используют паяльную станцию или строительный фен — это единственный способ безболезненно выпаять детали и впаять новые. Однако не у каждого в хозяйстве есть промышленный фен со специальными насадками, а уж тем более паяльная станция. Зато обычный паяльник на 40 Вт найдется практически в любом доме — на крайний случай, у соседа.
Исправить это можно тремя способами — купить новую лампу, заменить неисправный светодиод на рабочий, либо же просто восстановить обрыв цепи. Для этого нужно разобрать лампу, найти перегоревший диод и удалить его, оставив только контактные дорожки. Последние нужно замкнуть с помощью капли припоя, и лампа вновь вернется в строй.
Разбираем лампу
Перед тем, как исправлять что-либо в лампе, необходимо выяснить причину поломки. Наш лайфхак работает только в том случае, если из строя вышел светодиод. Это можно понять, разобрав устройство. Если это лампа с цоколем, достаточно аккуратно поддеть светорассеиватель из полупрозрачного пластика с помощью ножа или другого заостренного предмета.
Если надавить лезвием между корпусом и рассеивателем, верхняя часть отщелкнется и откроет доступ к плате с диодами. После всех манипуляций ее можно будет установить на место.
Аналогичным образом выглядят все цокольные светодиодные лампы.
Как опознать перегоревший диод
Теперь необходимо провести осмотр и разобраться, почему лампа перестала гореть. В 99 % случаев в этом виновны, как мы уже говорили, один или несколько перегоревших диодов. Обнаружить проблемный компонент можно, приглядевшись к каждому диоду — это такие желтые квадраты.
На фотографии видно, что на одном из них присутствует черная точка — это прогар, из-за которого светодиод утерял работоспособность и больше не проводит ток. Его и нужно устранить.
Исправляем проблему
Найдя виновника, приступаем к ремонту. Сначала необходимо демонтировать неисправный светодиод с платы. Для этого, как мы уже говорили, можно использовать традиционные методы с помощью паяльника или станции, а также можно прибегнуть к частично варварскому, но быстрому и удобному способу.
Просто аккуратно скалываете верхнюю часть диода кончиком ножа или тонкой плоской отверткой — на плате под корпусом с кристаллом должны остаться только контактные площадки.
Две зеркальные площадки в виде полуокружности — это именно они. Теперь их нужно замкнуть. Это можно сделать, капнув на них припоем. Советуем перед этим обезжирить контакты и предварительно смазать флюсом.
Проверяем работу
После проделанных манипуляций можно протестировать работу лампы, подключив ее в сеть. Если все получилось, прибор снова будет светиться.
Можно возвращать светорассеиватель на место и использовать лампу по прямому назначению.
Дисклеймер
Данный способ ремонта не является единственно верным и надежным. Как правило, светодиоды начинают выходить из строя по прошествии некоторого срока выработки, а значит, вслед за одним могут «сыпаться» и другие. Так что не стоит думать, что таким образом вы сможете навсегда отремонтировать перегоревший осветительный прибор. При этом у данного лайфхака есть и другие нюансы.
Например, такой метод работает эффективно, если в лампе перегорел только один светодиод. В таком случае замена неисправного проводника на простую перемычку не окажет серьезного влияния на итоговое напряжение, которое получают остальные диоды в цепи. Но, если заменить на перемычки сразу несколько перегоревших диодов, то напряжение на оставшиеся будет слишком высоким, что резко сократит срок службы лампы.
Еще по теме:
- Почему выключенные светодиодные лампы иногда светятся: 6 возможных причин
- Главная характеристика светодиодных ламп, на которую никто не обращает внимания
Как отремонтировать светодиодную лампочку на 220В своими руками?
Светодиодные лампочки несмотря на их заявленный срок службы в 30-50 тыс. часов (ага ��) зачастую горят как “свечки” и работают не дольше обычных ламп накаливания.
Вот только стоят они при этом совсем других денег.
Что же делать, если ваша led лампа приказала долго жить? Обычно мастера из ютуба советуют вскрыть лампочку, найти прибором какой конкретно диод перегорел, рассчитать его параметры, пойти на АлиЭкспресс и заказать запасные.
Через несколько недель дождаться пока они придут на ваш адрес, выпаять термовоздушной паяльной станцией! негодный и впаять вместо него новый, умудрившись при этом не перегреть диод при ремонте.
Серьезно? У меня сгорела лампа сегодня и сейчас, и мне ее нужно отремонтировать тоже сегодня и сейчас.
Даже совет пустить светодиоды из одной сгоревшей лампочки на ремонт другой не подходит большинству рядовых пользователей.
Равно как и замена поврежденного светодиода дополнительным резистором.
Слишком много нюансов возникает при подборе и перепайке.
Вы же не хотите попутно изучать все премудрости радиоэлектроники?
Мы вам предложим вариант, который позволит отремонтировать светодиодную лампочку на 220в в домашних условиях, что называется, “не отходя от кассы” с минимальным набором инструментов и технических знаний.
Давайте разбираться как это сделать самостоятельно своими руками.
Как разобрать светодиодную лампочку?
Самое сложное для новичков в этом процессе аккуратно снять верхнюю часть.
Она достаточно плотно сидит на герметике. Есть правда модели, у которых матовая колба просто защелкивается или закручивается по резьбе.
Мы рассмотрим более сложный вариант – на клею.
Если есть под рукой фен можете предварительно разогреть верх колбы теплым воздухом.
Далее берете острый нож и вставляете его лезвие по центру шва.
Проходитесь ножом по кругу, углубляясь во внутрь. Затем поступательными движениями справа-налево, вверх-вниз отжимаете колбу со своего места ��.
Добираетесь до светодиодов.
Почему лампа не светится?
90% проблем всех вышедших из строя Led ламп – это один сгоревший светодиод. Зачастую определить его можно даже по внешнему виду.
На желтой поверхности будет четко видна черная точка.
Иногда вместо нее может быть явная выпуклость или вздутость.
Так как все диоды в лампе соединены последовательно, то выход из строя одного автоматически влечет прерывание всей цепочки.
После того как нашли такой светодиод с точкой, снизу поддеваете его ножиком и просто вырезаете со своего места.
У вас на площадке должно остаться только два контакта, все остальное соскабливаете.
Маленький контакт — это “плюс”, большой – “минус”.
Собственно говоря, для восстановления работоспособности лампы эти два контакта нужно будет чем-нибудь замкнуть между собой.
Ремонт шунтированием
Проще всего это сделать при помощи капельки олова. Кто-то припаивает сюда тоненький проводок или даже накладывает кусочек фольги.
Но все это сложнее и менее надежно.
Поэтому берете паяльник, подносите олово и капаете на место, где раньше стоял светодиод.
А если нет под рукой паяльника, что делать в этом случае?
Возьмите олово, которое продается в виде тонкой проволоки на катушке, разогрейте его “реактивной” газовой зажигалкой и капните на контактную площадку.
Если нет в наличии ни паяльника, ни олова, можно попробовать капнуть токопроводящий клей.
Весь ремонт со вскрытием лампы займет у вас не более 5 минут. Для проверки работоспособности можете не ставить колбу на место, а прямо так вкрутить лампочку в патрон и включить свет.
Особой разницы в свечении вы даже не заметите.
Как найти неисправный светодиод мультимером?
А что делать, если все светодиоды визуально целые и на них нет никаких черных точек? Здесь понадобится китайский мультиметр.
Лучше всего показывают те, которые работают на кроне 9V, а не на пальчиковых батарейках.
Ставите переключатель в режим прозвонки диодов и прикасаетесь щупами к ножкам светодиода на площадке. Если он исправен, то должен засветиться.
Поврежденный светодиод светиться не будет.
При этом соблюдайте полярность. Светодиоды горят только при правильном положении щупов (“+” и “-”).
Неисправный светиться не будет, как бы вы не меняли полярность. После выявления неисправности дальнейший ремонт проводите как было показано выше.
Срок службы отремонтированной лампы
Как долго проработает такая лампочка с “шунтированным” светодиодом?
Все будет зависеть от двух факторов. Во-первых, какое напряжение у вас в сети (нормальное, повышенное (>230V) или пониженное).
Во-вторых, где стоит эта лампочка. Если это коридор, туалет, подсобка, сарай и т.п., где она включается на непродолжительное время, то лампа может спокойно прослужить несколько месяцев.
Если это зал, спальня, кухня, то здесь речь идет о гораздо меньшем сроке.
Есть мнение, что отсутствующий элемент вызовет повышение тока во всей цепочке. Что зачастую на самом деле и происходит.
А это уже приводит к последовательному выходу из строя остальных светодиодов один за другим.
Но если драйвер в лампе выполнен качественно и имеет хороший импульсный стабилизатор тока, то работоспособность лампочки будет поддерживаться очень долгое время.
Вот вам наглядное сравнение силы тока в “зашунтированной” лампе…
и в лампе, где вместо сгоревшего светодиода были впаяны несколько добавочных резисторов, которые как раз и должны были снизить ток.
Как видите, разницы практически не наблюдается. Думаете стоит подобным образом заморачиваться и беспокоиться о меньшем сроке службы?
Но опять же повторимся, это только при наличии хорошего драйвера.
При классической дешевой схеме питания светодиодной лампы на гасящем конденсаторе, срок службы сокращается в разы.
Стабилизация тока в таких лампах очень условная.
Как увеличить срок службы?
Есть один лайфхак для увеличения ресурса светодиодной лампочки после подобных ремонтов с шунтированием.
Просто просверлите 4 отверстия сверлом d-6-8мм в пластиковом корпусе. Это позволит лишнему теплу эффективнее отводиться от контактной платы.
Меньше нагрева – больше срок службы. Правда не забывайте про потерю защиты от пыли и влаги.
В ванной комнате или на улице такую лампочку уже не повесишь.
Светодиоды целые, что дальше?
А если дело вообще не в светодиодах, что может быть еще виновником неисправности?
Второй частой причиной является повреждение драйвера. Одного из его элементов – диодный мост, резисторы, микросхема, конденсаторы и т.п.
Здесь ремонт уже требует специальных знаний и умений. Для рядового пользователя гораздо проще будет купить новую лампочку, чем заморачиваться с ремонтом старой.
Единственное, что вы можете сделать – это вскрыть площадку с припаянными светодиодами и заглянуть во внутрь.
Вот совет как разобрать лампочку, чтобы добраться до драйвера.
Данная сборка может быть как на подпружиненных контактах, так и на припаянной перемычке.
Эта самая перемычка соединяет драйвер с цоколем. Иногда при нагреве лампы из-за плохого контакта в патроне перегорает именно она.
Сам драйвер тут не причем. Перемычку можно легко восстановить, припаяв ее на место.
Ремонт светодиодных ламп своими руками: причины поломок, когда и как можно отремонтировать самому
Возникли проблемы с источниками света, но вы не спешите покупать новые и не хотите вызывать электрика? Неплохо попытаться провести ремонт светодиодных ламп своими руками, ведь верно? Тем более, что это может оказаться не так уж сложно. Но вы не знаете, с чего начинать?
Мы подскажем вам, как можно обнаружить проблему и выполнить ремонт проблемного участка — в статье рассмотрены наиболее распространенные причины поломок. Главное, правильно выявить область проблемы и с помощью профильных инструментов аккуратно устранить неисправность. Корректно восстановленное изделие продолжит свою службу.
В помощь домашнему мастеру мы подобрали фотоматериалы и снабдили инструкции по ремонту информативными видеороликами. С их помощью с задачей сможет справиться даже мастер, не имеющий колоссального опыта в работах подобного плана.
Устройство диодного прибора
Прежде чем приступать к ремонту испортившейся светодиодной лампы, нужно узнать, из каких деталей она состоит и где именно искать неисправность.
Общее устройство агрегатов подобного типа примерно одинаково и включает в себя такие элементы, как:
- цоколь;
- драйвер;
- монтажная плата;
- светодиоды;
- радиатор;
- оптические элементы.
Каждая из частей очень важная и отвечает за определенную функцию. Найдя место дислокации проблемы, можно понять уровень ее серьезности и приступить к устранению.
Назначение и разновидности цоколей
В LED-приборах цоколь изготовляется из металла, керамики или прогрессивного высокотемпературного пластика, славящегося отличной термостойкостью.
В изделиях от брендовых производителей при монтаже детали в лампу не применяется пайка. Это полностью исключает окисление или подлипание цокольного элемента к патрону светильника.
В таблице представлены наиболее распространенные виды цоколей, имеющиеся у светодиодных модулей. Численно-буквенная аббревиатура описывает тип элемента, размер и номинальное предназначение
Чаще всего в светодиодных приборах, предназначенных для использования в быту и промышленности, применяются резьбовые и штырьковые цоколи.
Прочие виды считаются более редкими и используются в определенных, специфических случаях. Сам цоколь обладает хорошим рабочим ресурсом и практически никогда не выходит из строя.
Роль драйвера светодиодной лампы
Драйвер в устройстве LED-прибора играет одну из ключевых ролей. Эта небольшая деталь выступает как общий блок питания, нейтрализует перепады напряжения, а постоянный ток направляет непосредственно на диоды, которые преобразуют его в видимый человеческим глазом свет.
Драйвер обладает высоким уровнем КПД и легко функционирует в температурном диапазоне от -40 до +70 градусов. Но несмотря на свои хорошие физические характеристики, является одним из наиболее уязвимых элементов LED-изделия
Драйверы в современных лампах бывают электронными или конденсаторными. Каждый вид имеет свои специфические отличительные черты и достоинства. Подробнее о видах и выборе преобразователей тока для светодиодных лампочек мы говорили здесь.
Первый вариант ценится более дорого и чаще используется в брендовой продукции среднего и люксового сегмента, второй обходится производителям достаточно дешево и ставится в изделия бюджетной серии.
Особенности монтажной платы
Монтажная плата служит плацдармом для расположения светодиодов и прочих рабочих элементов. Производители используют для ее создания разные материалы. Самой актуальной сейчас считается плата, выполненная из анодированного алюминиевого сплава.
На некоторых монтажных платах для удобства места для светодиодов пронумерованы. Это помогает при разборке и ремонте не перепутать последовательность размещения
Она проявляет себя максимально эффективно и абсорбирует до 90% теплового излучения, возникающего в процессе эксплуатации.
Нюансы устройства LED-элементов
Диоды, регенерирующие светопоток, бывают нескольких видов. Наиболее часто в лампах стоят SMD и COB-чипы. Чем больше их располагается на плате, тем мощнее получается прибор и тем большее количество тепла выделяется в процессе работы.
Когда на ламповой плате установлены диоды определенного вида, заменять их можно только на точно такие же. Если аналога под рукой нет, придется перепаять все чипы, чтобы они были одинаковыми
Для нормальной эксплуатации и длительной службы необходимо обеспечить корректный теплоотвод, и за это отвечает установленный на корпусе радиатор.
Специфика работы радиатора
Излишний нагрев губительно сказывается на функционировании светодиодов. Отсутствие качественного теплоотвода в разы уменьшает период работы лампы и в итоге приводит к ее сгоранию.
Некоторые изготовители экономят и оснащают прибор нескольким поперечными или продольными отверстиями, располагая их по всей территории корпуса.
Бюджетные производители ставят дешевые пластиковые, стеклянные и композитные детали. Продвинутые бренды идут дальше и комплектуют свои LED-приборы радиаторами, выполненными из металла с анодированным антикоррозийным покрытием.
Поэтому лучше изначально покупать надежные лампы из лучших материалов. Хотя они и обойдутся дороже, но пользователь обезопасит себя от постоянных поломок.
Радиаторы, вмонтированные в корпус лампы, могут быть спиральными, сплошными, пластинчатыми и т.д. Их толщина напрямую зависит от того, какой мощности диоды применяются в осветительном устройстве
Отдельные торговые марки, преимущественно китайского происхождения, снабжают лампочки радиаторными элементами из керамики.
Такие изделия получают качественное охлаждение, но, вместе с ним, частично теряют конструкционную прочность и становятся более хрупкими по сравнению с металлическими аналогами.
Несколько слов про оптику
Основная масса LED-ламп обязательно снабжается рассеивателем, изготовленным из матового пластика. Он помогает концентрировать светопоток под определенным углом и делает его более равномерным.
Главный плюс рассеивателя в том, что он абсолютно безопасен. Для сравнения, стеклянная колба при перегорании лампы может треснуть, разбиться и травмировать находящихся в комнате людей
В некоторых моделях вместо рассеивателей используют линзы, созданные из различных современных и практичных материалов. В этих элементах поломок не наблюдается, и под ремонт они не подпадают.
Частые причины неисправностей
К выходу из строя светодиодной лампы часто приводят некорректная эксплуатация и резкие перепады напряжения в центральной электросети. Сами диодные элементы в этом случае сохраняют работоспособность, а вот драйвер может испортиться.
Заводской брак – вполне возможный вариант неисправности. В основном ему подвержены изделия-«безымянки», однако, и у брендовой продукции это может случиться, хотя, такие случаи крайне редки и обычно выявляются на этапе покупки
Удары и вибрации не нанесут повреждения диодам, а вот на драйвере скажутся самым негативным образом. Может нарушиться целостность конструкции и точность прилегания к плате рабочих элементов
Если в самом светильнике не обеспечена качественная вентиляция, драйвер будет перегреваться. В итоге это плохо отразится на его функционировании и спровоцирует поломку.
Лампа начнет чувствительно мерцать и моргать, раздражая глаз, когда испортится токоограничивающий резистор, и совсем перестанет гореть, если выйдет из строя конденсатор.
Все эти моменты неприятны, но впадать в панику не стоит. Исправить неполадку без особых усилий получится дома своими руками.
Плохо подействует на Led-элемент и приведет к его выходу из строя неправильно организованная в доме или квартире электрическая система.
Плюс к тому она увеличит нагрузку на проводку и, возможно, создаст дополнительные проблемы в ближайшем будущем. Поэтому ее обустройство лучше доверить профессионалам.
Приобретая лампочку от известного бренда за низкую цену, стоит проявлять осторожность. Продукция может оказаться фальсифицированной и не отработает заявленного производителем срока. Починка потребует финансовых затрат, времени, да и вряд ли оправдает себя в таком случае
В процессе эксплуатации в лампе может произойти нарушение базовой кристаллической структуры полупроводниковых диодов.
Провоцирует эту неполадку реакция на повышение уровня плотности инжектированного тока со стороны материала, из которого изготовлен полупроводник.
Когда пропайка краев осуществлена некачественно, отвод тепла теряет необходимую интенсивность и ослабевает. Проводник перегревается, в системе происходит перегрузка и короткое замыкание выводит лампу из строя.
Все эти мелочи не фатальны и подлежат незатратному по времени и финансам ремонту.
Предварительная диагностика устройства
LED-модуль обычно не горит из-за обрывов в общей проводке, неисправностей в системе выключателя, при отсутствии контакта в патроне или возникновении неполадок в самой лампе.
Чтобы разобраться в вопросе, нужно провести предварительную диагностику и понять, где располагается проблема.
Когда при активации включателя лампа не загорается, нужно выкрутить ее из патрона и вкрутить другую, причем, не обязательно диодную.
Если ситуация изменилась и свет появился, значит неисправна сама лампа. Отсутствие поступления освещения означает, что неполадки заключаются в проводке.
На следующем этапе понадобится с помощью мультиметра выяснить, имеется ли напряжение в электрической цепи.
Для этого достаточно прислонить прибор к патронной части при активированном выключателе и посмотреть на показатели. Они должны быть на уровне 220 В. Если цифры иные, значит зона неисправности обнаружена.
Когда наличие корректного напряжения подтверждено, а лампа все равно не горит, следует проверить, имеется ли контакт между цоколем и усиками патрона. Если в этой области происходят нарушения, возникает дуга и на усиковых элементах образуется нагар.
При интенсивной эксплуатации, постоянном перегреве или недостаточной изначальной толщине центральные и боковые контакты в патроне могут прийти в негодность и стать причиной регулярного перегорания светодиодных ламп
Чтобы его удалить, необходимо отключить напряжение, счистить некорректные образования, а сами усики аккуратно подогнуть. После всех этих мероприятий можно вкрутить в патрон рабочую лампу и проверить результат.
При отсутствии напряжения на контактах патрона, его обязательно нужно снять и проверить, есть ли фаза на самой проводке. Если при активированном выключателе она присутствует, патрон подлежит замене.
Когда же ее нет, стоит обратить пристальное внимание на выключатель и поискать проблему в нем.
Если все выше описанные элементы, узлы и детали в результате проверки подтвердили свою исправность, становится совершенно ясно, что проблема находится именно в LED-лампе.
Как разобрать светодиодный модуль?
Для осуществления ремонта светодиодную лампу обязательно придется разобрать. Процедура эта не представляет большой сложности, но требует аккуратности, внимания и некоторой сноровки.
При желании, можно заснять весь процесс в пошаговом режиме на телефон, чтобы потом не перепутать порядок действий.
Желательно действовать крайне осторожно. Не все внутренние элементы прибора подлежат замене, поэтому чрезвычайно важно не нанести им повреждений и сберечь в целости и сохранности.
Особенно это касается такой уязвимой, но крайне значимой детали, как монтажная печатная плата.
Способ #1 — откручивание
Светодиодная лампа – довольно хрупкий прибор, разбирать который нужно предельно осторожно и аккуратно. Тут не требуются какие-то значительные усилия, да и пользоваться острыми инструментами там, где есть шанс справиться вручную, нет нужды.
Чтобы снять рассеивающий купол, достаточно взять лампочку двумя руками за края и, мягкими вращательными движениями отделить верхнюю часть от корпуса.
Обычно сделать это удается легко, так как слой скрепляющего герметика крайне тонок и сразу реагирует на движение и нарушение целостности.
Пытаясь открутить купольную часть от корпуса ни в коем случае нельзя прикладывать усилий. Пластик отличается хрупкостью и при сильном нажиме может просто лопнуть прямо под руками
Потом придется решить самую сложную задачу – отделить пластину, несущую светодиоды, от остальной части корпуса. Для этого придется выкрутить все крепежные болты.
Так как их головки отличаются крошечным размером, придется воспользоваться специальными отвертками прецизионного типа.
На следующем этапе понадобится отсоединить монтажную пластину от радиаторного устройства. Сделать это поможет предмет с плоским острым краем, например, ювелирный пинцет. Им удастся аккуратно поддеть край платы и осторожно снять ее целиком.
Потом придется аккуратно распаять зоны прилегания провода питания и окончательно отделить пластину с диодами от сопутствующих деталей.
Радиатор и цоколь потребуется разъединить деликатными вращательными движениями и разложить все составные части лампы на столе перед собой. После этого можно приступать непосредственно к ремонту.
Способ #2 — нагревание феном
Второй вариант наиболее подходит для изделий с толстым стеклом, не годящихся для непосредственного контакта с инструментом типа отвертки. Здесь придется воспользоваться строительным феном и с его помощью разогреть корпус лампы.
Только так удастся вынуть из цилиндрической основы приклеенный специальным составом стеклянный фрагмент.
Интенсивное воздействие горячего воздуха заставит обрабатываемые объекты расшириться, а клеевой слой, удерживающий стекло, приобретет эластичность.
После этих манипуляций лампа распадется на составные части, даже если мастер не приложит к этому никаких усилий.
Если фена под рукой нет, можно пойти другим путем. Для этого потребуется взять растворитель, шило и медицинский шприц с иглой. Сначала шилом аккуратно и без нажима провести вдоль кромки купольного рассеивателя.
Затем шприцем ввести растворитель и немного подождать. Пройдет буквально пара минут, герметик приобретет податливость, и купол удастся открутить без всяких физических усилий. Все дальнейшие действия ничем не отличаются от метода, описанного выше.
У вас никак не получается разобрать лампу? У нас на сайте есть другие инструкции по разборке различных типов лампочек. Рекомендуем вам ознакомиться с ними.
Самостоятельная замена светодиодов
Сгоревшие светодиоды часто становятся причиной, по которой лампочка выходит из строя. Обычно после разборки сразу видно, какие элементы испорчены и требуют замены. Но нередки случаи, когда на первый взгляд все диоды выглядят нормально.
Визуально распознать сгоревшие LED-элементы не составляет никакого труда. Как правило, они отличаются от рабочих «собратьев» тем, что имеют заметные черные точки и подпалины
В этом случае придется воспользоваться мультиметром и прозвонить каждый элемент отдельно, чтобы выявить неисправный. Либо снять с платы элементы, вызывающие сомнения, и протестировать их с помощью проводов, подключенных к 12-вольтовому источнику питания.
Когда испорчен только один диод, можно просто замкнуть его выходы. Если в светильнике применено цепочное соединение, этот момент никак не повлияет на потерю функций всех остальных элементов.
Старые, неисправные диоды придется выпаять, затем перевернуть плату и припаять к видимым контактным дорожкам новые чипы.
На плате всегда указаны такие данные, как тип и размер используемого светодиода. Очень важно заменить неисправные модули на аналогичные, чтобы дальше лампа работала так же корректно, как и до ремонта
В некоторых случаях заменить светодиод можно без использования паяльника. Для этого плату потребуется хорошо прогреть строительным феном. Область пропайки станет мягкой и податливой, а диод удастся спокойно снять с помощью обычного пинцета.
На еще не остывшее место понадобится вмонтировать рабочий источник света. Когда плата хорошо остынет, он прочно зафиксируется и уже никуда не сдвинется.
Главное, четко запомнить расположение элемента относительно меньшего и большего контактов и разместить исправный с соблюдением полюсности.
Решение проблем с драйвером
Неполадки в драйвере – довольно распространенная проблема светодиодных ламп. Чаще всего в драйвере горят резистор или конденсатор.
Имеющимися под рукой домашнего мастера измерительными приборами выявить уровень работоспособности этого элемента довольно проблематично. Поэтому рекомендуется его просто заменить на исправный с аналогичными параметрами.
Причинами, по которым выходит из строя конденсатор, могут стать изначальный заводской дефект или регулярный перегрев модуля в результате некачественного теплоотвода
Найти подходящую деталь в магазинах светотехники получается не всегда. Лучше сразу отправиться на радиорынок или в место продажи радиоэлектроники и там попытаться отыскать нужную вещь.
Когда она будет куплена, потребуется демонтировать неисправный узел, а на его место поставить рабочий элемент.
Для корректного проведения разборки и ремонта лампочек светодиодного типа не понадобится сложное, дорогостоящее оборудование. Устранить возникшие неполадки поможет минимальный набор простых инструментов.
Мультиметр позволит проверить наличие напряжения в цепи, даст возможность обнаружить наличие обрывов и покажет, насколько работоспособны остальные детали схемы.
Мультиметр представляет собой универсальный прибор, предназначенный для измерения основных базовых параметров различных электронных изделий. С его помощью можно узнать, в каком состоянии находятся светодиоды любого LED-изделия
Температура разогрева в момент пайки не должна превышать 260°. Простой паяльник нагревается сильнее, поэтому на его жало нужно плотной спиралью намотать кусок медной жилы с сечением не более 4 мм. Чем сильнее удастся удлинить жало, тем ниже будет его рабочая температура
Паяльный прибор с канифолью и припоем потребуется для восстановления обрывов, найденных в цепи, и последующей замены поврежденных деталей и элементов.
Отверткой небольших размеров удастся аккуратно отделить от корпуса лампы управляющие элементы, а тонким, прочным канцелярским ножиком получится деликатно отсоединить детали от монтажной печатной платы.
Также часто пользователи сталкиваются с такими проблемами, как моргание лампочек и горение ламп при выключенном выключателе. Что служит причиной этих неисправностей и как их устранить мы говорили в других наших статьях:
- Почему моргают светодиодные лампочки: поиск неисправности + как починить
- Почему светодиодные лампы горят при выключенном выключателе: причины и решения
Выводы и полезное видео по теме
Как устранить характерные поломки светодиодной лампочки с цоколем E27. Подробная инструкция по разборке изделия, интересные практические советы по использованию подручных инструментов.
Подсказки, как корректно снять с прибора колбу, не повредив ее в процессе.
Простой способ отремонтировать лампочку лед-типа без использования паяльника. Вместо припаивания применяется специальная электропроводящая паста.
Полное описание работы на изделиях торговой марки «Космос», которой владеет KOSMOS Group, контролирующая около 25% отечественного рынка прогрессивной и экономной продукции для создания качественного освещения.
Как починить Led-лампочку типа «кукуруза». Особенности процесса разборки, конструкционные нюансы и прочие познавательные моменты. Существенное увеличение срока службы изделия после проведения всех работ.
Светодиодная лампочка – практичный источник освещения. Единственный минус этого изделия – высокая по сравнению с другими модулями цена. Правда, LED-приборы надежны и обычно полностью отрабатывают свой срок.
А если вдруг в процессе эксплуатации возникнут поломки, большую часть из них можно будет устранить своими руками. Нужные инструменты найдутся у любого домашнего мастера, а выкроить время на ремонтные работы тоже не составит никакого труда.
Вы умеете самостоятельно чинить светодиодные лампы и можете дополнить изложенный нами материал ценными рекомендациями? Пишите советы в комментариях к статье, добавляйте уникальные фото — многие новички, не имеющие опыта ремонта светотехнической продукции будут вам благодарны.