Как самостоятельно разобрать и отремонтировать светодиодную лампу на 220В

Шаг 5. Ремонт драйверов светодиодных светильников: 2 вида принципов работы

Задача любого драйвера — пропустить через полупроводниковый переход ток, который вызовет его свечение. Ее решают 2 типа конструкций модулей:

1. Простые или дешевые.
2. Дорогие и сложные.

В каждую лед лампу встроен один из них. Поэтому рассказываю об обеих схемах поочередно: при ремонте можете встретить любую.

Простые блоки питания: что плохо

Одна из распространенных схем выглядит следующим образом.

Сразу бросается в глаза, что входное напряжение 220 распределяется на два последовательно включенных потребителя:

1. Резистивно-емкостной делитель, состоящий из сопротивления на 470 кОм и конденсатор 0,2 микрофарады.
2. Диодный мост.

Первый потребитель рассчитан так, что забирает на себя более 200 вольт, а остаток приходится на мост. Пульсирующее напряжение с его выхода сглаживается поляризованным электрическим конденсатором и через токоограничивающий резистор подается на цепочку подключенных светодиодов.

Никаких дополнительных деталей нет, полный минимализм.

При ремонте надо проверить:

• исправность диодного моста;
• целостность электролита:
• состояние светодиодов;
• характеристики резистивно-емкостного делителя
• токопроводящие дорожки и провода.

Самое плохое в этой схеме то, что внутри нее отсутствует гальваническая развязка с бытовой проводкой. Повреждение делителя напряжения сразу подает 220 вольт на всю электронику. Пробой платы и подача фазы на корпус светильника гарантированы.

Эту важную особенность следует учитывать при ремонте, особенно при проведении электрических проверок модуля со снятым защитным корпусом: можно попасть под напряжение.

Даже применение простейшего трансформатора повышает безопасность пользования подобным блоком питания.

Однако простые блоки очень чувствительны к перепадам напряжения в первичной сети. Они подают на диодную лед цепочку нестабилизированное питание, которое:

1. создает неравномерное освещение;
2. значительно сокращает рабочий ресурс светодиодов: быстро теряется их яркость и продолжительность жизни.

Поэтому любой блок питания со стабилизацией напряжения более предпочтителен. Одна из схем, например на базе DA1 типа L7812 показана ниже.

Здесь уже работают два электролитических конденсатора:

1. первый выравнивает напряжение после диодного моста;
2. второй — за схемой стабилизации.

Такая сборка уже лучше защищает полупроводниковые переходы, создает им приемлемые условия работы. Но они еще очень далеки от совершенства.

Вопрос упирается в то, что даже незначительное колебание прямого падения напряжения на каждом светодиоде вызывает большое изменение силы тока через него.

А это очень сильно сказывается на ресурсе. Никакой блок питания со стабилизацией напряжения не справляется с этой задачей. Она возложена на принципиально другие устройства.

Драйверы со стабилизацией тока: преимущества и недостатки

В качестве примера приведу самую простенькую схему на основе DA1 типа SM2082D.

Ее включение обеспечивает протекание стабилизированного тока по всем светодиодам своей цепочки, не сильно зависящее от колебаний уровня внешнего напряжения.

Это уже намного лучше для полупроводниковых лед переходов, но не избавляет от ряда мелких неприятностей. Поэтому схема драйвера для светодиодов постоянно совершенствуется.

Один из ее вариантов на CPC9909 показан ниже.

Здесь на входе используется регулируемое сопротивление Rthm. Оно встроено для обеспечения возможности управления световым потоком – диммированием его величины.

Принцип работы диммера здесь объяснять не стану. Это довольно большая тема для другой статьи. Скоро ее опубликую.

Думаю, что пришла пора показать, как выглядит современный светодиодный источник питания, сколько на нем размещено различных электронных деталей.

Такие модули надежно работают по принципу импульсного преобразования электрической энергии. Их ремонт сложный, но вполне осуществим своими руками.

Я его расписал отдельной статьей с ориентацией на новичков. Рекомендую ознакомиться. Очень надеюсь, что изложенная там информация и разработанный алгоритм последовательных действий пригодится при ремонте драйвера любой светодиодной лампы.

Схемы драйверов и их принцип работы

Чтобы провести успешный ремонт, необходимо четко представлять, как лампа работает. Одним из основных узлов любой светодиодной лампы является драйвер. Схем драйверов для светодиодных ламп на 220 В существует множество, но условно их можно разделить на 3 типа:

1. Со стабилизацией тока.
2. Со стабилизацией напряжения.
3. Без стабилизации.

Только устройства первого типа, по своей сути, являются драйверами. Они ограничивают ток через светодиоды. Второй тип лучше назвать блоком питания для светодиодной ленты. Третий вообще как-то назвать сложно, но его ремонт, как я указывал выше, самый простой. Рассмотрим схемы ламп на драйверах каждого типа.

Драйвер со стабилизацией тока

Драйвер лампы, схему которой ты видишь ниже, собран на интегральном стабилизаторе тока SM2082D. Несмотря на кажущуюся простоту он является полноценным и качественным, да и ремонт его несложен.

Схема лампы LED-А60 на полноценном драйвере

Сетевое напряжение через предохранитель F подается на диодный мост  VD1-VD4, а затем, уже выпрямленное, на сглаживающий конденсатор С1. Полученное таким образом постоянное напряжение поступает на светодиоды лампы HL1-HL14, включенные последовательно, и вывод 2 микросхемы DA1.

С первого же вывода этой микросхемы на светодиоды поступает напряжение, стабилизированное по току. Величина тока зависит от номинала резистора R2. Резистор R1 довольно большой величины, шунтирующий конденсатор, в процессе работы схемы не участвует. Он нужен для того, чтобы быстро разрядить конденсатор, когда ты выкрутишь лампочку. В противном случае, взявшись за цоколь, ты рискуешь получить серьезный удар током, поскольку С1 останется заряженным до напряжения 300 В.

Драйвер со стабилизацией напряжения

Эта схема, в принципе, тоже довольно качественная, но подключать ее к светодиодам нужно несколько иначе. Как я уже говорил выше, такой драйвер правильнее было бы назвать блоком питания, поскольку он стабилизирует не ток, а напряжение.

Схема блока питания для светодиодной лампы

Здесь сетевое напряжение сначала поступает на балластный конденсатор С1, снижающий его до величины примерно 20 В, а затем уже на диодный мост VD1-VD4. Далее выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С2 и подается на интегральный стабилизатор напряжения. Снова сглаживается (С3) и через токоограничивающий резистор R2 питает цепочку светодиодов, включенных последовательно. Таким образом, даже при колебаниях сетевого напряжения ток через светодиоды останется постоянным.

Отличие этой схемы от предыдущей как раз в данном токоограничивающем резисторе. По сути, это схема светодиодной ленты с балластным блоком питания.

Драйвер без стабилизации

Драйвер, собранный по этой схеме, – чудо китайской схемотехники. Тем не менее, если в сети напряжение нормальной величины и не сильно скачет, он работает. Устройство собрано по простейшей схеме и не стабилизирует ни ток, ни напряжение. Оно просто понижает его (напряжение) до примерной нужной величины и выпрямляет.

Простейший драйвер светодиодной лампы 220 В

На этой схеме ты видишь уже знакомый тебе гасящий (балластный) конденсатор, зашунтированный для безопасности резистором. Далее напряжение поступает на выпрямительный мост, сглаживается конденсатором обидно малой емкости – всего 10 мкФ – и через токоограничивающий резистор поступает на цепочку светодиодов.

Что можно сказать о таком «драйвере»? Поскольку он ничего не стабилизирует, напряжение на светодиодах и, соответственно, ток через них напрямую зависят от входного напряжения. Если оно завышено, то лампа быстро сгорит. Если «скачет», то будет мигать и лампочка.

Такое решение обычно используется в бюджетных лампах китайских производителей. Назвать его удачным, конечно, сложно, но оно встречается довольно часто и при нормальном напряжении в сети может работать достаточно долго. Кроме того, такие схемы легко поддаются ремонту.

Рекомендуемый порядок поиска неисправности и ремонта

Проверка наличия и номинала промышленного напряжения

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

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

Разборка лампы

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

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

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

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

Визуальный осмотр

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

Проверка радиодеталей на исправность

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

Выходят из строя и отдельные светодиоды

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

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

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

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

Рекомендовано для вас:

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

Принцип действия светодиодных ламп

Светодиодная лампочка представляет собой полупроводниковый элемент, содержащий в своём составе несколько слоёв, ответственных за преобразование текущего через них тока в видимый свет.

Важно! При изменении состава этого слоя в нём генерируется излучение определенного цвета (красного, зелёного, жёлтого или синего). Поскольку лампы, в состав которых входят светодиоды, должны обеспечивать получение чистого дневного света, их разработчикам пришлось применить небольшую хитрость, заключающуюся в покрытии синего излучателя жёлтым люминофором

В такой конструкции под воздействием фотонов синего диапазона жёлтый люминофор начинает испускать собственное бесцветное излучение

В такой конструкции под воздействием фотонов синего диапазона жёлтый люминофор начинает испускать собственное бесцветное излучение

Поскольку лампы, в состав которых входят светодиоды, должны обеспечивать получение чистого дневного света, их разработчикам пришлось применить небольшую хитрость, заключающуюся в покрытии синего излучателя жёлтым люминофором. В такой конструкции под воздействием фотонов синего диапазона жёлтый люминофор начинает испускать собственное бесцветное излучение.

Причины выхода лампы из строя

Производители светодиода заявляют, что ресурс света излучающего полупроводника рассчитан на работу до 20000 часов. Возникает вопрос, почему перегорает светодиодная лампа? В драйвере нет механического элемента или контакта, а это говорит о том, что они должны работать не меньше. Но, как показывает практика, лампы перегорают иной раз даже не отработав гарантийные сроки. Существуют различные причины поломок лампочек.

Устройство выпущено с производственным браком. Как это не печально, но такое случается. Как правило, такие неисправности наблюдаются в комплектующих и светодиодах, которые выпущены в Китае.
Эксплуатация в ненадлежащих условиях. Здесь главная причина в том, что отсутствует вентиляция в закрытых светильниках. Плохая вентиляция оказывает свое влияние на драйвер. Тепло, которое он выделяет, не отводится должным образом. В таком источнике света лампа быстро перегревается, а чрезмерный нагрев может вывести из строя любой компонент. Также причиной может быть пыль, влага, выключатель, который искрит или выключатели с подсветками

Прежде чем выбрать светодиодную лампу, обратите внимание на светильники, в которых присутствует хорошая вентиляция, именно она обеспечивает теплообмен на должном уровне.
Питание в сети. Если напряжение в вашей сети нестабильно или завышено, то здесь даже самые качественные детали могут выйти из строя

Сюда же можно отнести постоянные скачки напряжения, которые происходят при запуске мощного мотора или сварочных агрегатов. К этому можно добавить и импульсную помеху. В результате перепада напряжения светильник может выйти из строя. Это происходит потому, что чувствительный скачок напряжения может «пробить» любой диодный мост. Если у вас наблюдаются проблемы в сети, то нужно поставить соответствующий стабилизатор, который поможет продлить сроки службы не только ламп, но и другого бытового прибора.
Неправильное сечение проводки.  Если электрическая схема неправильно организована, она увеличивает нагрузку и может создать проблемы. Если у вас существует такая проблема, то нужно разгружать линию или заменять осветительный прибор устройством, с меньшей мощностью.
Внешние факторы.  Сюда можно отнести повышенную влажность вибрацию все возможные удары или чрезмерное наличие пыли.

Если выходят из строя токоограничивающие резисторы, то лампочка излучает мерцательный свет.  Если лампа совсем не горит, значит испорчен конденсатор.

Во время эксплуатации светодиодной лампы может нарушиться базовая кристаллическая структура полупроводникового диода.  Эта неполадка возникает вследствие того, что повышается плотность инжектирования токов в материале, из которого изготавливаются полупроводники. Если пайка края провода некачественная, то тепло в этом узле не отводится. Проводник может перегреться, и система оказывается перегруженной, в результате чего возникают короткие замыкания и выход лампы из строя.

Эти мелочи не катастрофичны, и могут быть отремонтированы.  Так что не паникуйте, поскольку большинство из этих неполадок можно устранить собственноручно.

Ремонт драйверов светодиодных ламп

Если стабилизатор тока теряет способность выполнять свои функции, это может привести к порче светодиодов

Важно вовремя определить поломку. Чтобы проверить драйвер светодиодной лампы, на его вход подают 220 В

На выходе исправного драйвера должно появиться постоянное напряжение. Причём его величина будет несколько больше, чем верхний диапазон, указанный на упаковке устройства. Такой способ прост в реализации, но не даёт возможности судить об исправности прибора.

Чтобы проверить, исправен ли драйвер, сделайте следующее:

1. На выход стабилизатора тока установите резистор. Его сопротивление подбирается с учётом заданного тока. Определяется по закону Ома: R=U/I.
2. Возьмите резистор с расчётным сопротивлением и соответствующей мощностью.
3. Установив резистор, измерьте с помощью тестера напряжение на выходе. Если оно не выходит за пределы рабочего диапазона, устройство исправно.

Второй способ поиска поломок драйвера:

1. Если в устройстве предусмотрен предохранитель, прозвоните его. Тестер должен показать, что сопротивление равно нолю. Если сопротивление стремится к бесконечности, заменяют предохранитель. Если лампа после включения в сеть горит, ремонт окончен.
2. Если предохранитель не перегорел, ищите поломку дальше. Проверьте диодный мост.
3. Если выпрямитель в порядке, придётся выпаять сглаживающий конденсатор и прозвонить его. Маленькое сопротивление, растущее на глазах, указывает на исправность конденсатора.
4. Для простого драйвера подобных проверок будет достаточно, чтобы найти источник проблемы. В сложных стабилизаторах тока вам придётся прозванивать все диоды и электролитические конденсаторы.

Пытаясь найти поломку, учитывайте принцип работы схемы:

• Линейная. В таких драйверах защита от перепадов напряжения осуществляется с помощью резисторов 5-100 Ом. Одно сопротивление ставят на вход выпрямителя (диодный мост). Для уменьшения мерцания параллельно нагрузке подключают электролитический конденсатор большой ёмкости.
• Импульсная. В этих преобразователях стоят микросхемы, имеющие защиту от всех угроз – перегрева, перегрузок и перенапряжений. Они не должны ломаться, но с китайскими драйверами всё случается.

Проблема ремонта драйверов заключается в сложности подбора нужных микросхем. Особенно, если стабилизатор сделан в Китае.

Если ни один способ не позволяет найти причины поломки стабилизатора тока, придётся обратиться к специалисту. Или купить другой драйвер.

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

Паяльный прибор с канифолью и припоем потребуется для восстановления обрывов, найденных в цепи, и последующей замены поврежденных деталей и элементов.

Температура разогрева в момент пайки не должна превышать 2600. 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

Отверткой небольших размеров удастся аккуратно отделить от корпуса лампы управляющие элементы, а тонким, прочным канцелярским ножиком получится деликатно отсоединить детали от монтажной печатной платы.

Некорректное подключение LED ламп

Иногда мерцание, гудение и ряд других неисправностей связаны не с самим светильником, а особенностями подводящих сетей и дополнительных устройств.

Самая простая проверка мерцающей/жужжащей светодиодной лампочки — это тестовая замена ее на ИС накаливания или люминесцентную с таким же цоколем. Если тестовая лампа горит нормально, значит:

• Используется диммер, не предназначенный для работы с LED.
• Ваша светодиодная лампочка не является диммируемой.

Бывает, потребители сталкиваются с «эффектом призрака»: светильник выключен, но продолжает светиться. Это может происходить по следующим причинам:

• Нейтральный провод не заземлен или у заземления слишком высокое сопротивление.
• Из-за электромагнитной индукции кабели, проложенные рядом друг с другом, наводят паразитную ЭДС, которой достаточно для тусклого свечения LED лампы.

Рис. 11. Тусклое свечение LED лампы после ее выключения называют «эффектом призрака» (ghost effect).

Шаг 3. Изучаем, как разобрать светодиодную лампочку простыми инструментами

Корпус лед лампы может быть собран одним из следующих способов:

1. на резьбе;
2. защелками;
3. клеем.

Осматриваем корпус и оцениваем возможность его разборки

Вначале пробуем осторожно покрутить его руками в разные стороны, постепенно увеличивая усилия крутящего момента

Сильно сжимать пластиковые детали не рекомендую: их можно элементарно раздавить.

В первом случае резьбового соединения детали корпуса отделятся относительно просто.

Если же этого не произошло, то потребуется определить местоположение защелок

Поможет тонкое острое лезвие, которое надо всунуть в щель крепления и осторожно направлять по периметру

Приклеенный колпачок снять сложнее: надо капнуть из шприца или тонкой трубочки растворитель для красок на шов склейки, выждать время для размягчения клея и еще раз поработать тонким лезвием.

Не пользуйтесь ацетоном! Он может разъесть пластиковые детали так, что они придут в нерабочее состояние.

Снятый колпачок откладываем в сторону и рассматриваем крепление платы со светодиодами: ее надо снять. Она может быть:

1. просто вставлена;
2. зажата винтами;
3. или приклеена.

Когда винтовое крепление отсутствует, а плата не достается, то это означает, что она приклеена. Опять потребуется прорезать тонким ножом щель по периметру корпуса.

Дальнейшая разборка может потребовать приложения усилий для снятия защитного чехла со стороны цоколя.

Вполне возможно, что придется отпаивать провода с платы.

В итоге у вас должно получиться снять плату со светодиодами и получить доступ к драйверу питания. Именно здесь чаще всего возникают неисправности. Рассказываю о них подробнее.

Самостоятельная замена светодиодов

Испорченные светоэлементы заметны невооруженным глазом. Они имеют подпалины, нагар, механические повреждения. Хотя случается, что проблема не выявляется при визуальном осмотре. В этом случае потребуется тестер, которым проверяют каждый светодиод по порядку, пока не выявят нерабочий. Если он один, замкните контакты, соединив цепь напрямую. Это никак не повлияет на работоспособность других, хотя срок эксплуатации может незначительно сократиться.

Естественно лучше произвести замену светодиода таким же, но новым. Для этого перегоревший выпаивают, а замену паяют на освободившееся посадочное место. Типоразмеры и маркировка указаны непосредственно на плате. Некоторые конструкции позволяют произвести замену без паяльника. Разогрейте пайку феном, а пинцетов удалите элемент. Пока крепеж эластичный, вставьте новый и остудите плату. Затем соберите все в обратной последовательности и протестируйте лампочку.