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.