О сайте

Всем доброго времени суток! Я, Вячеслав Юрьевич, или просто В.Ю. приглашаю Вас в свой блог. Почему блог так называется? Я дедушка и, как все деды, люблю поговорить о былом и поучить молодёжь. Читайте мои посты с советами обо всём, а особенно о здоровье.
До новых встреч!

воскресенье, 11 января 2015 г.

Ремонт светодиодных ламп своими руками.

Фото 1. Самодельный сетильник
для светодиодной лампы.

 Я всегда говорил, что будущее за светодиодами. Это, прежде всего, благодаря их долговечности и экономии электроэнергии. Однако, сегодня, технология изготовления этих ламп ещё не совершенна, уже сама высокая цена говорит об этом, и приобретать это новшество ещё рано. Но ведь не слушает никто, и покупают, а потом с претензиями, - вот гляди, уже не работает.
 Но для меня это было похоже на разминку, когда на      мой стол положили пару бракованных ламп.

 Сказать по правде я впервые разглядывал эти лампы, сделанные из толстого стекла, они казались неразборными, что только подтверждало мою теорию об их несовершенстве, и пока я вслух  рассуждал об этом, один из слушателей взяв фен, просто нагрел по контуру стеклянный цилиндр и приклеенный круг стекла сам вышел из объятий. При высокой температуре увеличиваются линейные размеры, а клей становится эластичным.  В глаза сразу бросились два не запаянных светодиода (они были приподняты с одной стороны, такое бывает при падении). В другой лампе взорвался электролитический конденсатор. Но причина не только в нём, а в неисправности одного светодиода, который разорвав цепь, тем самым превратил напряжение на конденсаторе равное 100 вольтам в разность потенциалов 300 вольт, что и привело к взрыву.

Рис. 1. Электрическая схема светодиодной лампы.
 Один из вариантов схемы безтрансформаторного блока питания светодиодной лампы. Номинал конденсатора С1 зависит от количества светодиодов на ленте.

Рис. 2. Монтажная схема светодиодной лампы.
 Вот самая простая, а потому наиболее распространённая  электрическая схема светодиодных ламп без трансформаторов.  С неё и начнём. Но сначала немного теории.
 Конденсатор С1 играет роль гасящего резистора, поскольку на частоте переменного тока имеет сопротивление, но в отличие от резистора не рассеивает тепло и служит для уменьшения напряжения последовательной цепи. Иногда вместо одного конденсатора ставят два в параллель, для достижения необходимой яркости свечения. Для надёжной работы лампы их рабочее напряжение должно быть больше 450 вольт.
  Диодный мост служит для преобразования переменного тока в постоянный.
 Конденсатор С2 сглаживает пульсации 100 Гц выпрямленного напряжения моста. Его рабочее напряжение должно быть более 300 вольт.
Высокоомные резисторы R1, R2, параллельно конденсаторам С1 и С2, служат цели электробезопасности, для снятия зарядов с этих конденсаторов, чтобы не тряхнуло током, если коснуться цоколя только что снятой лампы.
Низкоомные резисторы R3, R4 - защитного назначения, ограничивающие броски тока, в ряде случаев срабатывают как предохранители, перегреваясь и выходя из строя, размыкая цепь питания при коротком замыкании.
 Из всех перечисленных радиокомпонентов меньше всего выходят из строя высокоомные резисторы и выпрямительные мосты.

                                           Дедка за репку, бабка за дедку и т. д.


Рис. 3.
Терпеть не могу играть в шахматы, три хода, шах и мат, иногда это полезно, вдохновляет.  В то же время, чем не детская игра, «кто быстрее доберётся до цели».
 
 Как правило чаще выходит из строя один из светодиодов матрицы по причине короткого замыкания конденсатора С1. При замыкании этого конденсатора, увеличивается напряжение и ток на светодиодной матрице, и яркое свечение лампы длиться недолго, до момента, пока не выйдет из строя самый слабый элемент матрицы. Вышедший из строя светодиод, размыкает цепь, и напряжение на конденсаторе С2 достигает значения 300 вольт. Конденсатор С2 (его рабочее напряжение было 100 вольт) взрываясь, закорачивает цепь питания и выводит из строя низкоомные резисторы R3, R4, которые от предельно высокого тока моментально нагреваются, и их проводящий слой трескается, разрывая цепь питания.
Наверно это самая худшая сказка из моего детства, но намёк остаётся в силе – мало найти причину отсутствия свечения, необходимо также отыскать следствие.

Фото 2. Нечто похожее случилось с этой лампой. Замкнулся меньшего размера чип-конденсатор, а в результате большого тока выгорел чип-резистор (на нём можно заметить чёрную точку).
                                          Поиск неисправных компонентов


Это не планета солнечной системы, а паяное соединение светодиода с печатной платой. Горный пейзаж внизу снимка - сам припой или паяльная паста. Из-за нарушенной технологии процесса контактное соединение практически отсутствует.
 Итак, лампа вскрыта. Первое, что я сделал, тщательным образом посмотрел монтаж.
 1. Самое простое – провод отвалился от цоколя лампы. Такое уже было с энергосберегающими лампами.  Сам провод можно нарастить, а вместо паяного  или сварного соединения с алюминиевым цоколем можно применить резьбовое соединение.
 2. Разбухший или выгоревший электролитический конденсатор С2, я просто удалил. Для надёжности использовал конденсатор  с рабочим напряжением более 300 вольт. Лампа будет функционировать и без него.
 3. Тестером прозвонил низкоомные резисторы R3, R4, показания должны быть в пределах                 100 – 560 Ом (101 – 561 обозначение чип-резисторов). Один из резисторов не показывал своего значения, и я его  заменил.
 4. Теперь очередь конденсатора С1. Он заблокирован защитным резистором R1 от 100 кОм (104) и выше 510 кОм, (514, последняя цифра чип-резисторов подразумевает количество нолей) номинал которого покажет омметр, что говорит об исправности самого конденсатора, по крайней мере он не пробит. Этот конденсатор необходимо поставить на напряжение не менее 450 вольт. Иногда, в целях уменьшения габаритов, производители ламп ставят конденсаторы на меньшее рабочее напряжение, что приводит к их выходу из строя.
5. Теперь можно включить схему в сеть и измерить тестером постоянное напряжение на конденсаторе С2 или на токопроводящих площадках, где он стоял. Свечение отсутствовало, и при этом постоянное напряжение было 1,4 раза больше переменного напряжения сети 220 вольт и составило 308 вольт, что указывало на обрыв светодиодной матрицы, но на исправность диодного моста.
 6. Поиск неисправного светодиода начинаю с визуального осмотра, отключенной от сети лампы. Внешне такой элемент отличается от других черной точкой на поверхности кристалла.  Итак, подозреваемый элемент найден, но для уверенности можно воспользоваться тестером и сравнивать сопротивление перехода каждого светодиода в прямом включении. Оно должно составлять около 30 кОм.
 Если все элементы матрицы показывают одинаковое сопротивление, и при её подключении свечение отсутствует, а постоянное напряжение на конденсаторе С2 резко упало до единиц вольт, то это говорит о неисправности конденсатора С1. Скорее всего он будет в обрыве.
 Не советую делать так, как делал сам. Завернув свободную руку за спину, другой рукой, острым пинцетом у включённой лампы замыкал токопроводящие площадки каждого светодиода по очереди, до момента, пока не загорится вся матрица. Так легко отыскать элемент, из-за которого лампа будет тускло светить, моргать или включаться на непродолжительное время. Возможно, сам элемент будет просто иметь плохой контакт с проводящей дорожкой из-за плохой пайки.

Рис.4.
 Есть ещё один способ проверки светодиодной матрицы (рис. 4.).  С помощью питания от контейнера с двумя батарейками с общим напряжением 3 вольта или от одной батарейки  с таким напряжением. С помощью последовательно соединённого резистора R = 100 Ом подсоединяю выводы с напряжением 3 вольта в соответствующей полярности к каждому светодиоду D, не выпаивая его из схемы и убеждаюсь в его свечении (он будет светиться только в прямом включении).
                           Внимание! 

 Прогресс не стоит на месте, и мне попалась светодиодная лампа, в которой светодиоды представлены в виде двух последовательно соединённых полупроводниковых кристаллов в одном корпусе, а это значит, что от напряжения 3 вольта они не загорятся. Для проверки используется та же схема (рис. 4), только с контейнером на 4-е батарейки, то есть необходимо иметь напряжение 6 вольт и резистор 100 Ом, ограничивающий ток.

 
Светодиодная лампа на 220 вольт с
 преобразователем напряжения.

 Эта лампа на 220 вольт выполнена с преобразователем на пониженное напряжение, что не даёт ей полностью погаснуть при выходе из строя одного светодиода. Что делать если её уровень освещённости упал и задрожал, словно от холода? Причина – в избытке тепла внутри цоколя. Жару не любят электролитические конденсаторы и сохнут от этого, их ёмкость падает, из-за чего и растёт пульсация выпрямленного диодным мостом напряжения, которая и вызывает дрожание света. Просто необходимо было заменить электролитический конденсатор.




Фото 3. 
                                                   Светодиодная лампа на 12 вольт.


Рис. 5  Схема соединений.

            Мне попался такой вариант ее схемы.
                                                          Опять теория.
Диодный мост (D1-D4) на клеммах лампы делает её универсальной, что позволяет подключаться к постоянному напряжению, не беспокоясь о переполюсовке,  кроме того, даёт возможность использовать лампу с низковольтным источником переменного напряжения с интервалом от 6 до 20 вольт, (для постоянного с интервалом от 8 до 30 вольт).
 За такой большой разброс напряжения отвечает преобразователь (микросхема CL6807, R1, R2, L1, D5). Его задача ограничивать ток с ростом напряжения. В отличие от ограничивающего тока резистора, данный преобразователь, обладает высоким КПД = 95 процентам, он же экономит электроэнергию и, не выделяя излишки тепла, занимает меньше места, чем резистор.
Сами светодиоды - D6 - D9.

Фото 4. Лампа на 12 вольт. Достаточно снять линзу и перепаять светодиоды.

 Всё вроде хорошо, но лампы выходят из строя. Основная причина – некачественные светодиоды, (если точнее, некачественная сварка кристалла полупроводника к отводам для распайки). В этой схеме отключение будет парами, предварительно лампа будет подавать сигналы миганием.  Нахожу неисправный светодиод, поочерёдно подключаясь 3-х вольтовой конструкцией  (рис. 4) к каждому светодиоду отключенной лампы. Таким образом, из двух ламп можно восстановить одну, оставив запчасти для лучших времён, (кстати, красивые радиаторы для транзисторов). 


Но как быть, если вы не смогли починить лампу? Не расстраивайтесь. Из сломанной лампы можно сделать массу разнообразных поделок.

Фото 5 Заходите на огонёк.
        Поделки из сломанных светодиодных ламп.

44 комментария:

  1. Очень полезная статья - стимулирует. Как раз накопилось несколько неисправных светодиодных ламп и данная статья сподвигнула к ремонту. Спасибо за материал. Ждём продолжения.

    ОтветитьУдалить
  2. Намотал на "ус" ,спасибо за инфу.

    ОтветитьУдалить
  3. Лежат две лампы с целыми собственно диодами, а вот потроха сгорели. Будет время, поковыряю. Спасибо за статью.

    ОтветитьУдалить
  4. здесь были мы

    ОтветитьУдалить
  5. Спасибо за информацию. Купил 10 ламп MAXUS LED 10 W, 220 V.
    Светят хорошо, как 75 Вт обычные, но одна уже вышла из строя через 2 месяца (гарантия 3 года). Сначала часто моргала. потом постоянный тусклый свет. Без проблем заменили по гарантии. Но интересна статистика - как часто они горят? Кто-то имеет информацию? После гарантии с пом этой статьи буду ремонтировать.

    ОтветитьУдалить
  6. У меня 15 ваттка проработала почти год, потом приказала долго жить. Боялся, что дело в электронике (она чаще выходит из строя), но оказалось, что прогорел один светодиод. Поскольку не было чем его заменить, поступил просто - подпаял цепь светодиодов проводком, минуя сгоревший. Пока работает, но минус 1 светодиод из 64.

    ОтветитьУдалить
  7. Профессиональные решения для светодиодных лампочек

    http://electroprof.ucoz.com/publ/professionalnye_reshenija_dlja_svetodiodnykh_lampochek/1-1-0-7

    ОтветитьУдалить
  8. Спасибо за сэкономленное время!

    ОтветитьУдалить
  9. Класс, все разложено по полочкам. Спасибо

    ОтветитьУдалить
  10. Спасибо, уважаемый, В.Ю.!
    Извините, может не к месту, но есть вопрос для возможного продолжения темы.
    А именно, за последние годы на руках населения накопилось много неисправных аккумуляторных (4V)карманных светодиодных фонариков с встроенным бестрансформаторным ЗУ, в котором нет защиты светодиодов от повышенного напряжения/тока ЗУ при неисправной/севшей АКБ.
    Необслуживаемые высохшие щелочные АКБ (2банки по 2,2V)можно при случае восстанавливать пропиткой дистиллированой водой, с последующей прострелкой "на искру" на ЗУ для автомобильных АКБ (12-24V). Выгоревшие светодиоды, допустим, можно заменить, скажем из имеющихся одинаковых, например, из светодиодной ленты, предварительно расчитав R доб., т.е. узнать замером U рабочее, по схеме Рис.4 (здесь выше).

    Небходим Ваш совет/конструкция для дополнения карманных
    фонариках простой защитой светодиодов при увеличении внутреннего сопротивления стареющей АКБ в ЗУ на конденсаторных баластах.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Доброе время суток.
      Преобразователь напряжения на рис. 5 уже является защитой. Нужна более простая схема? Существуют ещё ограничители тока на стабилизаторе напряжения КРЕН12. Посмотреть можно здесь. http://pro-diod.ru/electronica/stabilizatory-toka.html

      Удалить
    2. Здраствуйте, В.Ю.! Спасибо за ссылку на http://pro-diod.ru/ Копаю по-тихонечку).

      Вариант с схемой Рис.5, за отсутсвием у меня ИС, пока лёг в папочку ящика стола).
      Вопрос. На Ваш взгляд, если шунтировать АКБ (4,5V) в указанных дешёвых карманных фонариках, диодом Д815А (Ucт.5,6V; Iмакс.ст. 1А), при наличии плавкой вставки входного предохранителя ЗУ 0,25А, в случае пробоя балласта Zc или обрыва АКБ, успеет спасти случайно подключенные светодиоды на переходном режиме? Изв. за назойливость. С ув. Станислав.

      Удалить
    3. Как правило, стабилитроны используют в слаботочных цепях с последовательно включённым по входу ограничивающим ток резистором. При токе выше максимально допустимого значения мгновенный выход из стоя стабилитрона или изменение его параметров неизбежно.

      Удалить
  11. Очень полезная статья, ждем продолжение)

    ОтветитьУдалить
  12. В цепочке светодиодов закоротил 2 поврежденных - и все заработало. Спасибо за статью.

    ОтветитьУдалить
  13. Светодиоды такжк можно проверить мультиметром, выбрать режим "диод".Становимся щупами на светодиод и он достаточно ярко горит.

    ОтветитьУдалить
  14. Всем спасибо,ковыряю ночник,схема другая,но почитав комментарии и статью начинаю соображать потихоньку.Хочу только напомнить что закорачивая неисправные диоды мы меняем вольт-амперные характеристики - диоды должны светить ярче) но не долго(

    ОтветитьУдалить
  15. При проверке светодиодов цифровым тестером (у меня самый простой китайский) рабочие светодиоды подсвечиваются. Естественно при правильной полюсовке щупов.

    ОтветитьУдалить
  16. Хотите долгослужащие светодиодные лампы,берите Gauss.Грамотная сборка,внутри схема с трансформатором,защита,радиатор охлаждения и полное отсутствие пульсации за счет правильно расчитанных и подобранных конденсаторов.(лампы в силиконе цоколь g4,g9 не в счет,тут им еще есть над чем поработать)Эра пытаются с ними конкурировать,но качество похуже будет,брака много

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. у меня уже пара гауссов сдохла - стали моргать, прослужили по году.

      Удалить
  17. А у меня такая проблема, есть светодиодная лампа GX53 на 30 Вт. Поставила ее в ночник для ребенка, но она очень яркая. А с меньшей яркостью под этот цоколь не нашла. Решила снизить яркость самостоятельно. Лампу разобрала, хотела извлечь лишние светодиоды, чтобы снизить яркость. 1 удалила - все работало. Удалила второй - зажигаться перестала.
    Перевела 2 лампочки на эксперимент))) И полезла искать как это сделать правильно. Но везде в инструкциях предлагаю заменить неисправные светодиоды на новые, а мне нужно часть лишних исключить из цепи. Поняла, что все светодиоды идут последовательно. Чем правильно сделать перемычки для замыкания цепи при удаления светодиодов? У меня их в лампе 10 штук, хочу оставить 4.

    ОтветитьУдалить
  18. Ответы
    1. Здравствуйте, Наталья.
      Если один светодиод удалили, и всё работало, то соединение, скорее всего смешанное (последовательно-параллельное). Если бы была схема или фото изнутри, то с подсказкой было бы проще. Было бы ещё проще, если схема соответствовала рисункам 1 и 2. Тогда можно было бы уменьшить ёмкость конденсатора С 1, чтобы уменьшить свечение всех светодиодов. Но в вашем случае, учитывая количество светодиодов, возможно, стоит преобразователь напряжения, включающий в себя стабилизатор тока, а с ним шутки плохи. Убирая лишние светодиоды в параллельном включении, увеличится ток в оставшихся диодах, что только повысит их яркость и уменьшит надёжность лампы. Замена освободивших от светодиодов мест перемычками повысит ток и яркость свечения лампы. Замена перемычек резисторами, превратит лампу в нагревательный элемент. Замена перемычек обычными кремневыми диодами обойдётся как новая лампа.

      Удалить
    2. В.Ю.,спасибо за ответ, подозревала, что они могут ярче засветиться(((
      Фотографию бы прикрепила, но почему-то некуда к сообщению ее приткнуть.
      Могу только ссылкой. https://cloud.mail.ru/public/7joM/o9uaA1wdF и https://cloud.mail.ru/public/FSgL/31NcZ5c9o
      Как уменьшить емкость конденсатора? Мне бы получить яркость свечения как от пары-тройки светодиодов, т.е. очень слабенькое

      Удалить
    3. Розовый конденсатор. На нём должна быть указана ёмкость (с другой стороны) и пробивное напряжение. Его номинал надо уменьшать или последовательно с ним подключать конденсаторы с аналогичной ёмкостью и напряжением. В аналогичных случаях, оставив изделие без изменений, я использую дополнительную розетку, в которой один из сетевых проводов подключаю через конденсатор (конденсатор ставится в разрыв одного сетевого провода). Однако, если инструктаж по технике безопасности при работе с напряжением до 1000 вольт не прошли, то лучше отказаться от затеи.

      Удалить
  19. Можно проверить светодиоды и мультиметром включенном в режиме прозвонки (это когда пищалка в мультиметре пищит при прозвонке целой цепи). В этом режиме при касании щупами мультиметра светодиода в прямом направлении (плюсовой щуп к аноду светодиода, отрицательный щуп соответсвенно к катоду) светодиод, если он исправный, начинает светиться. При обратном присоединении щупов светодиод не светиться, а мультиметр показывает большое сопротивление.
    Это я к тому, что если неизвестно или не понятно где у испытуемого светодиода анод, а где катод. Можно наобум прикоснуться щупами к выводам светодиода, и если он не засветиться, поменять щупы местами. Если и после этого не засветиться, значить он бракованный/неисправный.

    ОтветитьУдалить
  20. Куплю неисправные светодиодные лампы с цоколем E14 и E 27.
    Тел. в Уфе 8-989-950-4618

    ОтветитьУдалить
  21. Что можно сделать из микросхемы со сгоревшей светодиодной дампы с филаментной нитью?

    ОтветитьУдалить
  22. Спасибо за статью, у меня тоже пара ламп перегоревших лежат без дела, попробую востановить, я первый раз покупал Ферон, так из 4 - 2 вышли из строя через месяц, потом покупал тут http://sun-day.com.ua/vse-lampy светят уже года полтора и без проблем.

    ОтветитьУдалить
  23. Имею лампу ASD 220В с 20 диодами 5730, один сгорел. Хочу заменить его на резистор 20 Ом - 1 Вт. Расчитывал как напряжение 3В (которое надо погасить) деленное на ток цепи 0,15А. Схема рабочая?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Посетитель блога предоставил полезный материал по светодиодам с указанием их характеристик.
      Справочный листок.
      Для светодиода 5730-05 I =180 мА U = 3,1 – 3,3 В.
      Для светодиода 5730-1 I =350 мА U = 3,1 – 3,3 В.
      Но меня больше беспокоит, куда девать тепло от нагретого резистора? Я так понимаю, что светодиоды средней и большой мощности расположены на теплоотводящей подложке.

      Удалить
    2. Диоды на подложке. А резистор будет просто в воздухе не SMD, в колбе. Взять резистор с запасом 1Вт и пусть себе греется. А вообще до какой температуры он будет греться?

      Удалить
    3. Чтобы прочувствовать нагрев резистора необходимо подать на него напряжение около 3.3 вольт от отдельного источника питания, батареек, литиевого аккумулятора мобильного телефона. Точное значение температуры покажет температурный датчик тестера. Как правило, выход из строя электронных компонентов происходит из-за избытка тепла внутри колбы светодиодной лампы.

      Удалить
  24. Ответы
    1. Конденсатор С1 играет роль гасящего резистора, поскольку на частоте переменного тока имеет сопротивление, но в отличие от резистора не рассеивает тепло и служит для уменьшения напряжения последовательной цепи. Иногда вместо одного конденсатора ставят два в параллель, для достижения необходимой яркости свечения. Рис 1,2. Для напряжения 127 В номинал конденсатора С 1 необходимо увеличить.

      Удалить
  25. Прочитал с интересом. Все разложено прямо по косточкам. У кого есть хоть небольшой навык, лучшей подсказки не бывает. Спасибо!!!

    ОтветитьУдалить