Ремонт драйвера для светодиодного прожектора

Ремонт светодиодных прожекторов

Светодиодный прожектор. Теория и практика ремонта своими руками.

Светодиодные прожектора сегодня – весьма популярная вещь. Но, как и любая электроника, прожектора сравнительно часто ломаются.

Ремонту светодиодных прожекторов своими руками и будет посвящена сегодняшняя статья.

Вся теория по устройству светодиодных прожекторов и терминология изложена в предыдущей статье, а здесь – практика для домашних умельцев.

Прожектор не горит – с чего начать?

Первым делом, надо убедиться, что питание 220 В на драйвер подается. Это Азы. Далее остается решить, что неисправно – LED драйвер или LED матрица.

Проверяем драйвер

Напоминаю, что слово “драйвер” – это маркетинговый ход для обозначения источника тока, предназначенного под конкретную матрицу с определенным током и мощностью.

Для того, чтобы проверить драйвер без светодиода (вхолостую, без нагрузки), достаточно просто подать на его вход 220В. На выходе должно появиться постоянное напряжение, по значению чуть большее, чем верхний предел, указанный на блоке.

Например, если на блоке драйвера указан диапазон 28-38 В, то при включении его вхолостую напряжение на выходе будет примерно 40В. Это объясняется принципом работы схемы – для поддержания тока в заданном диапазоне ±5% при увеличении сопротивления нагрузки (вхолостую = бесконечность) напряжение тоже должно увеличиваться. Естественно, не до бесконечности, а до некоторого верхнего предела.

Однако, этот способ проверки не позволяет судить об исправности светодиодного драйвера на 100%.

Дело в том, что встречаются исправные блоки, которые при включении вхолостую, без нагрузки, или вообще не запустятся, или будут выдавать непонятно что.

LED – драйвер 20 Вт. Стабильный выходной ток 600 мА, напряжение 23-35 В.

Например, если написано Output 23-35 VDC 600 mA, то сопротивление резистора будет от 23/0,6=38 Ом до 35/0,6=58 Ом. Выбираем из ряда сопротивлений: 39, 43, 47, 51, 56 Ом. Мощность должна быть соответственная. Но если взять 5 Вт, то на несколько секунд для проверки его хватит.

Внимание! Выход драйвера, как правило, гальванически развязан от сети 220В. Однако, следует быть осторожным – в дешевых схемах трансформатора может не быть!

Если при подключении нужного резистора напряжение на выходе – в указанных пределах, делаем вывод, что светодиодный драйвер исправен.

Проверяем светодиодную матрицу

Для проверки можно использовать лабораторный блок питания, примерно такой. Подаем напряжение заведомо меньшее, чем номинал. Контролируем ток. Светодиодная матрица должна загореться.

Контролируем ток дальше и аккуратно повышаем напряжение так, чтобы ток достиг номинала. Матрица будет гореть полной яркостью. Подтверждаем, что она на 100% исправна.

Что делать, если мощность светодиодного модуля неизвестна

Бывают ситуации, когда имеется светодиодный чип, но его мощность, ток и напряжение неизвестны. Соответственно, его затруднительно купить, а если он исправен, то непонятно, как подобрать адаптер.

Для меня это было большой проблемой, пока я не разобрался. Делюсь с вами, как по внешнему виды светодиодной сборки определить, на какое она напряжение, мощность и ток.

К примеру, имеем прожектор с такой светодиодной сборкой:

9 диодов. 10 Вт, 300 мА. На самом деле – 9 Вт, но это в пределах погрешности.

Дело в том, что в светодиодных матрицах прожекторов используются диоды мощностью 1 Вт. Ток таких диодов равен 300…330 мА. Естественно, всё это примерно, в пределах погрешности, но на практике работает точно.

В данной матрице 9 диодов включены последовательно, ток у них один (300 мА), а напряжение 3 Вольта. В итоге, общее напряжение 3х9=27 Вольт. Для таких матриц нужен драйвер с током 300 мА, напряжением примерно 27В (обычно от 20 до 36В). Мощность одного такого диода, как я говорил, около 9 Вт, но в маркетинговых целях этот прожектор будет на мощность 10 Вт.

Пример 10 Вт – немного нетипичный, из-за особенного расположения светодиодов.

Другой пример, более типичный:

Светодиодная сборка для прожектора 20 Вт

Вы уже догадались, что два горизонтальных ряда точек по 10 шт – это светодиоды. Одна полоска – это навскидку 30 Вольт, ток 300 мА. Две полоски, соединенные параллельно – напряжение 30 В, ток в два раза больше, 600 мА.

Ещё пара примеров:

5 рядов (зиг-заг) по 10 светодиодов.

Итого – 50 Вт, ток 300х5=1500 мА.

Матрица 7 рядов по 10 светодиодов

Итого – 70 Вт, 300х7=2100 мА.

Думаю, продолжать не смысла, уже всё понятно.

Немного другое дело с светодиодными модулями на основе дискретных диодов. По моим подсчетам, там один диод, как правило, имеет мощность 0,5 Вт. Вот пример матрицы GT50390, установленной в прожекторе 50 Вт:

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Светодиодный модуль GT50390 – 90 дискретных диодов

Если, по моим предположениям, мощность таких диодов – 0,5 Вт, то мощность всего модуля должна быть 45 Вт. Схема его будет такой же, 9 линеек по 10 диодов с общим напряжением около 30 В. Рабочий ток одного диода – 150…170 мА, общий ток модуля – 1350…1500.

У кого другие соображения на этот счет – милости прошу в комментарии!

Ремонт драйвера светодиодного прожектора

Ремонт лучше начать с поиска электрической схемы Led драйвера.

Как правило, драйвера светодиодных прожекторов строятся на специализированной микросхеме MT7930. В статье про Устройство прожекторов я давал фото платы (невлагозащищенной) на основе этой микросхемы, ещё раз:

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Драйвер. Плата GT503F

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Драйвер. Вид со стороны пайки

Внимание! Информация по схемам драйверов и ещё немного по ремонту вынесена в отдельную статью!

Замена светодиода

При замене светодиодной матрицы хитростей особых нет, но нужно обратить внимание на следующие вещи.

• старую теплопроводную пасту тщательно удалить,
• нанести теплопроводящую пасту на новый светодиод. Лучше всего это делать пластиковой карточкой,
• закрепить диод ровно, без перекосов,
• удалить лишнюю пасту,
• не перепутать полярность,
• при пайке не перегревать.

Обратная сторона светодиодной матрицы, на которую наносится теплопроводная паста при монтаже

При ремонте светодиодного модуля, состоящего из дискретных диодов, прежде всего нужно обратить внимание на целостность пайки. А потом уже проверять каждый диод подачей на него напряжения 2,3 – 2,8 В.

Где брать запчасти для ремонта

Если нужен оперативный ремонт, то лучше всего, конечно, сбегать в магазин через дорогу.

Но если вы занимаетесь ремонтом на постоянной основе, то лучше поискать там, где дешевле. Рекомендую это делать на известном сайте АлиЭкспресс.

На этом заканчиваю. Призываю соратников делиться опытом и задавать вопросы!

Источник

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт: ремонт и изготовление светильника своими руками

LED прожекторы появились сравнительно недавно. Особенно активно они применяются при устройстве уличного освещения. Дешевые китайские изделия доступны практически каждому владельцу частного дома. Эти осветительные приборы на самом деле эффективные, свечение ровное и яркое, экономится электроэнергия.

Состав схемы драйвера для прожектора на 50 Вт не отличается от схем маломощных осветительных приборов. Основное отличие – замена COB диодов SMD светодиодами, позволяющими лучше отводить избыток тепла. При наличии минимума знаний в электрике неисправный прожектор можно починить. Некоторые умельцы делают подобные приборы своими руками и утверждают, что сумели сэкономить.

Электрическая схема драйвера светодиодного прожектора

Состав схемы драйвера светодиодного прожектора от мощности практически не зависит.

Блок питания состоит из:

• предохранителя (на входе);
• LC-фильтра;
• диодного моста;
• электролитического конденсатора;
• ограничивающих ток резисторов;
• стабилитрона;
• трансформатора;
• диода;
• полевого транзистора;
• резисторов в месте соединения с матрицей.

В состав LC-фильтра входят конденсаторы с нулевым сопротивлением и катушки индуктивности. Его назначение – задержать токи одной частоты и пропустить/затушить токи другой. После фильтрации поток выпрямляет диодный мост и сглаживает конденсатор. На выводе из него напряжение постоянное.

Стабилитрон предназначен для поставки светодиодам питания 9 вольт, поэтому является главным элементом драйвера.

От электролитического конденсатора на входе ток (кроме резисторов) поступает так же на трансформатор. При появлении тока на первичной обмотке образуется напряжение на второй. Его выпрямляет диод и сглаживает конденсатор. Далее ток передается на полевой транзистор (в виде импульсов с высокой частотой) с сопротивлением, близким к нулю. Характеристики электротока для диодов определяются резисторами.

Драйвер выдает мощность, на которую рассчитан. Если купить дешевый LED светильник на 50 ватт, в процессе эксплуатации он может выдавать всего 30-40 W. Часто оказывается, что в схеме недостаточно элементов. Без них оборудование не может работать устойчиво.

Китайские производители применяют низкокачественные компоненты. В результате «вспучиваются» конденсаторы и диоды, входящие в состав мостика на входе, высокочастотные диоды на выходе. Если вышел из строя стабилитрон, диоды перестают функционировать.

Внимание! Именно драйверы чаще всего являются причиной различных отклонений в работе LED светильников.

Причина перегорания светодиодной матрицы в прожекторе

Существую 2 вида светодиодов для прожекторов:

• СОД матрицы, в состав которых может входить несколько сотен одноваттных кристаллов, залитых люминофором;
• кластеры из сверхярких SMD с мощностью 0,5

Цена СОД модулей на 30-40% ниже, чем кластеров с SMD, а срок эксплуатации короче на 3-4 года. Элементы СОД матрицы соединяются в линейки при помощи тонких проводков, которые при перегреве рвутся. SMD обладают одинаковыми параметрами, впаиваются отдельно, обеспечивают более ровное и мощное освещение.

Матрица (кластер) может выйти из строя по различным причинам:

• некачественные соединения от входа до блока питания или от драйвера до светодиодного модуля, вызывающие короткое замыкание;
• в мощном фонаре нарушается тепловой баланс, люминофор деградирует, соединительные проводки рвутся, кристаллы выгорают;
• в СОД кластере плохо пропаяны контактные площадки, при разрыве контакта одним кристаллом перестает работать вся цепь;
• низкое качество корпуса или отсутствие под матрицей состава, отводящего избыток тепла.

Хуже всего, если соединительный провод не перегорел полностью. LED светильник 50 W начинает моргать, из-за повышенного тока на работающих линейках начинают разрушаться исправные кристаллы. Теоретически так может продолжаться до выхода из строя последней линейки. На практике срабатывает защита от повышенного напряжения.

Некачественные корпусы встречаются в основном в изделиях китайских производителей. На производстве используется сплав алюминия, часть корпуса у радиатора не шлифуется, теплопроводная паста не наносится на всю площадь матрицы. Диодный модуль к корпусу прижимается не плотно, кристаллы выгорают из-за слишком высокой температуры.

Внимание! При покупке китайского LED светильника 50 W перед установкой желательно его разобрать, открутить диодный модуль, удалить пасту, зачистить корпус наждачкой, нанести новый слой пасты и прикрутить модуль на место. Не помешает изучить схему драйвера, чтобы определить, все ли элементы присутствуют.

Ремонт светодиодного прожектора на 50 ватт

Перед тем, как снимать LED прожектор 50 W с места установки и разбирать, следует проверить причины неисправности, не связанные с внутренним содержанием:

• установленный режим свечения;
• присоединение выключателя с подсветкой;
• исправность сенсора движения;
• правильность подключения проводов;
• исправность проводки (отсутствие разрывов жилы).

Если LED прожектор 50 W дешевый, производитель мог сэкономить подключением к одной кнопке фотореле несколько функций. Для выяснения режима необходимо несколько раз включить и выключить светильник, чтобы определить, как он работает.

Если выключатель оснащен подсветкой, свет через определенное время мигает, хотя светильник выключен. Это явление вызывает встроенный светодиод, который не может при выключении полностью прервать цепь. Тока хватает на запуск, но не достаточно для полноценной работы. Поэтому при установке уличного LED фонаря нужно подсоединить к нему традиционный выключатель или оснастить прибор с подсветкой резистором/конденсатором.

Сенсор движения вызывает мерцание, если он предназначен для другого вида ламп. Любой прибор нуждается в питании. Даже, если свет выключен, в цепи есть небольшое напряжение. Его достаточно для того, чтобы включить светодиод (лампа накаливания на это явление не реагирует). Этой проблемы можно избежать, если купить осветительный прибор со встроенным сенсором. Но это не выгодно, если к одному датчику движения необходимо подключить несколько LED светильников.

Некорректную работу вызывает так же неверное подключение к осветительному прибору дополнительного оборудования.

Если жила провода разорвана не полностью, лампа потухает, она будет мигает. То же самое происходит и при плохом соединении отрезков проводки или размещении в одной штробе нескольких проводов.

Все перечисленные выше отклонения (кроме проводки) характерны для дешевых осветительных приборов. В дорогие LED светильники встраивается балласт, гасящий блуждающие токи, и механизм плавного запуска. Отсутствие балласта проявляется как мерцание в жару или при слишком низких температурах из-за неравномерного охлаждения или прогревания драйвера. Диоды долго запускаются и долго затухают.

Если при проверке оказалось, что все в порядке, требуется вскрытие корпуса прожектора, чтобы осмотреть печатную плату. Неисправные или исключенные из схемы конденсаторы, транзисторы и резисторы определяются визуально. Полевой транзистор и диоды необходимо прозвонить. Все эти детали легко выпаиваются и припаиваются.

Заменить матрицу СОД или чипы SMD сложнее. Стоимость диодного модуля может составлять половину от цены осветительного прибора, и подобрать его сложно из-за отсутствия маркировки.

Если диоды имеются, задача упрощается. Старый модуль необходимо открутить, убрать с корпуса проводящую тепло пасту, зачистить поверхность и прикрутить новый, не нарушая форму. Используются только те винты, которыми была прикручена старая матрица. Особое внимание следует уделить полярности.

Модуль обязательно меняется при выгорании хотя бы одного кристалла. Если этого не сделать, он выгорит полностью, вероятен выход из строя драйвера.

Чипы SMD выпаять и припаять сложнее. Они очень маленькие, поэтому требуется микропаяльник и большой опыт в выполнении подобных работ.

LED-прожектор на 50 W своими руками

Самый простой вариант для сборки – купить дешевый галогеновый фонарь китайского производства или корпус (если повезет, его можно найти в специализированном магазине). Для мощного LED светильника требуется качественный отвод избытка тепла, поэтому необходим алюминиевый радиатор, который крепится на корпусе.

Лампу можно купить или сделать, последний вариант дешевле. Самостоятельно можно собрать матрицу с питанием 12 В или 220 В из отдельных светодиодов на 10 ватт и установить в цоколь неисправной галогенной лампы.

Необходимые для схемы материалы:

• 5 светодиодов;
• медный провод;
• суперклей;
• резисторы;
• листовой алюминий (можно использовать банку от газированного напитка или пива);
• паяльник, дырокол и молоток.

Для подсчета количества резисторов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами.

• удаление из галогенки стекла и замазки;
• выбивание штырьков с посадочных мест;
• создание картонной платы для изготовления светодиодной матрицы светильника согласно количеству SMD чипов;
• вырезание куска алюминия, соответствующего плате;
• создание отверстий на алюминиевом листе;
• приклеивание на алюминиевый лист бумажной платы.

Склеенный трафарет устанавливается на подставку, в отверстия вставляются чипы. Ножки катодов подгибаются к ножкам анодов. Далее диоды склеиваются и спаиваются (для подключения драйвера одна плюсовая и одна минусовая ножка оставляются свободными). К минусовым выводам припаиваются резисторы, к свободным ножкам – медный провод. Полученный диск помещается на отражатель и приклеивается. Чтобы проверить работоспособность, лампочка подключается к источнику питания на 12 В.

Пошаговая инструкция сборки LED прожектора:

• удаление из корпуса патрона;
• установка на герметик патрона модуля;
• вывод проводов;
• установка стекла и герметизация контура;
• подключение к сети.

Светильник можно дополнить сенсором движения и фотореле, установить козырек, защищающий от осадков.

Это не единственный вариант изготовления LED прожектора своими руками. Существует другая простая схема, которую можно использовать при наличии неисправного блока питания стационарного компьютера.

• 9 SMD чипов на 10 ватт;
• блок питания;
• радиатор;
• предохранитель;
• диодный мост;
• конденсаторы на 400 вольт;
• конденсаторы 2 х 470мкф и 2 х 560мкф по 200вольт;
• плата 3х3.

Все детали выпаиваются из блока питания и процессора компьютера.

Чипы приклеиваются к плате суперклеем. Радиатор прикручивается шурупами, отражатель – из СД-диска. При температуре 40оС мощность 56,4 W.

Третий вариант схемы требует наличия в доме корпуса неисправного прожектора. Дополнительно нужна пластина из алюминия и фольгированный стеклотекстолит (для создания радиатора). Светодиоды SMD 5050 (100 шт.). Все детали для драйвера можно купить в офлайн и онлайн магазинах радиоэлектронных товаров.

Требуется умение изготовить печатную плату при помощи лазерного принтера и работать с паяльником.

• конденсатор 1 мкФ параллельно с резистором 1 МОм на входе;
• диодный мост (4 диода 1 А, 1000 В);
• полярный конденсатор 10 мкФ.

Отверстия на печатной плате располагаются в 2 ряда (по 50 чипов).

Сборка начинается с припаивания чипов на плату при помощи паяльника или паяльной станции. Далее мультиметром проверяется работа каждого чипа.

Следующий этап – пайка блока питания в соответствии со схемой с последующей изоляцией оголенных участков проводов термоусадочной трубкой. После проверки работоспособности собирается осветительный прибор.

Алюминиевый радиатор делается в форме уголка. Одна его полка прилегает к внутренней стенке, вторая используется для крепления диодного модуля. Перед креплением на поверхность наносится термопаста.

Основные выводы

Выбор уличных светодиодных осветительных приборов огромный, их устройство практически не зависит от мощности. При покупке дешевых моделей стоит учесть, что в ближайшее время может потребоваться ремонт.

Причинами неисправности служат как недоработки производителя, так ошибки при установке.

Если повреждения незначительные, важно правильно подобрать заменяемые детали (не только по мощности, но и по току).

Ремонтом заниматься целесообразно, если его стоимость не превышает цену нового прибора.

Самое уязвимое место светодиодного прожектора – блок питания.

Чтобы не ломать голову, какой драйвер купить, его делают своими руками. Это позволяет учесть параметры напряжения и мощности. Вариантов изготовления можно найти множество, оптимальный выбирается в зависимости от конкретных обстоятельств. При наличии в доме неисправного компьютера и корпуса нерабочего источника света расходы минимальные.

Источник