Светодиодные лампы схемы устройство ремонт

Как отремонтировать светодиодную лампочку на 220 В

В попытках снизить расходы на электроэнергию, мы меняем лампы накаливания на более экономичные. Лучшими считаются светодиодные, так как при малом потреблении тока они дают яркий свет. И производитель заявляет, что работать они должны не менее 30 лет, но по факту через полгода эксплуатации просто не зажигаются. Учитывая высокую стоимость LED ламп, это совсем не весело. Хорошая новость в том, что ремонт светодиодной лампочки не слишком сложная задача. Проблему можно решить имея минимальный набор инструментов. В некоторых случаях, можно даже обойтись без паяльника.

Устройство светодиодной лампочки на 220 В

Самостоятельный ремонт светодиодной лампочки возможен, только если вы представляете себе из каких деталей она состоит и как все это работает. Это позволит самому искать неисправности. Устройство LED лампочки не слишком сложное. Если смотреть снаружи, можно выделить три части:

• пластиковый или стеклянный светорассеиватель,
• металлический, пластиковый или керамический радиатор для отвода тепла,
• цоколь одного из стандартов.

Чтобы отремонтировать светодиодную лампочку своими руками, надо будет добраться до внутренностей — все проблемы сконцентрированы тут.

Из каких частей состоит светодиодная лампа

Если разобрать LED лампу, внутри обнаружим электрическую часть, где и будем искать повреждения. Это:

• Преобразователь/стабилизатор напряжения или драйвер. Находится наполовину в цоколе, наполовину в радиаторе теплоотвода.
• Плата со светодиодами.

Как видите, не слишком сложно, хотя вариаций море. Например, в некоторых моделях драйвер распаян на той же плате, где крепятся светодиоды. Это «эконом» решение и встречается обычно в дешевых лампочках. В других светодиод один. Это, наоборот, дорогие модели, так как один большой и мощный светодиод стоит значительно больше, чем куча маленьких с той же (или большей) мощностью свечения.

Схемы LED лампочек

Светодиоды питаются от низкого напряжения — порядка 3 В, потребляют очень мало тока — от 20 до 50 мкА, подключать их к сети 220 В можно только через преобразователь. Его можно увидеть в нижней части лампы. Схема светодиодной лампочки на 220 В тоже несложная, зато по ней легко определить возможные проблемы.

Схема светодиодной лампы на 220 V

На рисунке выше представлена схема с диодным мостом. Он преобразует и стабилизирует напряжение. Это один из самых распространенных вариантов, так как такие лампы стоят не очень дорого. Как видите, в данном варианте диоды подключены параллельно, но это редкий вариант. Чаще они подключаются последовательно — один за другим.

Есть и другие светодиодные лампочки. В них присутствует микросхема. Такие лампы более дорогие, но обычно и более долговечные, так как параметрами работы управляет микроконтроллер, который выдает более стабильное питание. А некачественное питание равно быстрому снижению яркости свечения. Резкие скачки напряжения вообще приводят к пробою светодиода. Так как подключены они последовательно — один за другим — выход из строя одного светодиода означает поломку всей лампы. Она просто не зажигается. Хотя не работает, скажем, один светодиод из 80.

Как разобрать

Ремонт светодиодной лампочки начинается с того, что ее надо разобрать. Вакуума в ней нет, так что это возможно. Светорассеиватель и цоколь обычно без проблем отделяются. Они соединяются при помощи насечек на различных частях.

В большинстве своем части светодиодной лампы держатся на защелках

Есть два варианта. Более простой при разборке и более сложный. В простом детали лампы соединены только за счет механических защелок. В более сложном кроме защелок есть еще и силикон, который обеспечивает водонепроницаемость лампы. Такие экземпляры можно эксплуатировать при повышенной влажности. Разбирать светодиодную лампу нужно так:

• Зажать в руках цоколь и повернуть против часовой стрелки радиатор. Светорассеиватель снимается точно также.
• В некоторых ЛЭД лампочках соединения залиты силиконом. В этом случае поворачивай, не поворачивай, ничего не двигается. Присмотревшись, можно увидеть герметик. В этом случае нужен растворитель. Его набираете в шприц (без иголки или с толстой иглой), аккуратно вводите жидкость по периметру. Выдержать его надо 5-10 минут, после чего снова повторить попытку. С первого раза обычно не получается разобрать светодиодную лампочку, но три-четыре захода помогают.

Платы внутри лампы или вставляются в пазы, или также держатся на защелках. Их проще отодвинуть плоской отверткой, одновременно выдавливая плату вверх. Усилия не должны быть чрезмерными, так как защелки пластиковые и могут сломаться.

Характерные поломки

Так как вы решили ремонтировать LED лампочку своими руками, предполагается, что у вас есть тестер или мультиметр и вы умете проводить элементарные измерения. Еще необходим будет паяльник, но с тонким жалом и маломощный. Без него можно обойтись, но надо будет искать замену. Паять паяльником тоже надо хоть немного уметь. А еще надо бы иметь пинцет, кусачки и утики. Утики или утконосы — это ручной инструмент, похожий на миниатюрные пассатижи с длинными захватами — ими удобно держать мелкие детали, но можно обойтись и пинцетом. А еще запчасти. Их придется приобретать по мере выявления неисправности. Хорошо, если есть вторая нерабочая лампа. Ее можно использовать как донор — забирать оттуда нужные детали.

Заявленный срок службы светодиодных ламп чуть ли не полвека, а через полгода накапливается несколько штук нерабочих

Пробой светодиода

Как уже говорили, в светодиодной лампочке кристаллы подключены последовательно. С выхода одного провод идет на вход другого и так оббегает все элементы. Схема очень простая. Но если хоть один кристалл не рабочий, лампочка не будет гореть. А выходят из строя кристаллы часто, поэтому первым делом проверяем их. Тем более, их легко найти в любой модели. Схема для проверки не нужна.

Для начала внимательно осмотрите все кристаллы. Те, которые нормально себя «чувствуют» имеют светлую ровную окраску. Вас должны насторожить темные пятна. Если на кристаллах есть темные, почти черные точки, эти светодиоды, скорее всего, пробиты. Их меняем однозначно. Если поверхность немного темнее, кристаллы еще светят, но уже «на последнем дыхании» и скоро перегорят, то их тоже лучше заменить сейчас.

Выгоревший светодиод имеет на поверхности темное пятно

Чтобы убедиться в исправности или неисправности светодиодов, можно использовать мультиметр. Его переключают в режим прозвонки, щупы прикладывают к контактам светодиода. Если ток для работы светодиода нужен небольшой, исправные светодиоды загораются. Второй вариант проверки — батарейка на 3-4 Вольта, к контактам которой припаяны провода. Эти провода (с соблюдением полярности) прикладываем к кристаллам. Исправные загораются, а неисправные остаются темными.

Как выпаять поврежденные светодиоды

До этого момента все просто и понятно, ремонт светодиодной лампочки трудностей, пока, не представляет. Теперь надо решить, как паять мелкие светодиоды. Вся штука в том, что они припаяны на подложку, хорошо проводящую тепло. То есть, прогревая контакт одного светодиода вы, одновременно, греете всю плату. Если действовать маломощным паяльником понадобится слишком много времени. Мощный — тоже не вариант, так как перегреть очень легко. Максимальная температура, которую кристаллы выносят без последствий — 80°C. При дальнейшем нагреве быстро идет разрушение, поэтому при ремонте светодиодной лампочки основная задача — как можно меньше нанести вреда остальным элементам.

Точечного нагрева все равно не выйдет, но можно попытаться нанести минимальный урон соседним кристаллам. Для этого сначала выкусываем/выламываем пластину кристалла, а оставшиеся металлические ножки прогреваем маломощным (на 20 Вт) паяльником и удаляем.

Выпаиваем поврежденные светодиоды

Если маломощного паяльника нет, можно использовать утюг. Его надо жестко закрепить (например, при помощи струбцины) и выставить на средний режим. Для минимизации «поля нагрева» лучше использовать носик утюга. Греть в этом случае будем всю плату. Вернее, греть будем тот край, на котором находится поврежденный светодиод, но прогреваться будет вся плата. И в этом минус этого способа — от перегрева кристаллы мутнеют и быстро выходят из строя. Поэтому весь фокус в том, чтобы, как только будет возможно, быстро удалить поврежденный кристалл.

Перед началом работы все неисправные кристаллы окрашиваем маркером. Поворачиваем плату так, чтобы место с прогоревшими элементами было на платформе утюга. Постоянно тянем поврежденный элемент вверх, зажав его щипцами. Как только он оторвался, пробуем расположенные рядом поврежденные. Если они оторвались — отлично. Нет — поворачиваем плату так, чтобы больше нагревался поврежденный элемент. Потом сразу снимаем плату и оставляем остывать. Никаких специальных средств для быстрого остывания! Просто положите, пусть сама охлаждается.

Как припаять новые светодиоды

На месте выпаянных светодиодов остаются контактные площадки. На них наносим каплю флюса для пайки, сверху выкладываем исправные (с соблюдением полярности) и снова прогреваем, но на этот раз на кристалл надавливаем. Когда его ножки «войдут» в припой, плату снимаем или переворачиваем. Если светодиода нет, можно вместо него впаять отрезок проволоки. Светить лампа будет чуть тусклее, но работать будет. Да! Этот фокус работает, только если на плате десять и больше кристаллов.

В некоторых случаях вместо сгоревших светодиодов можно использовать проволочные перемычки

В видео представлен другой способ замены. Нужно найти похожий светодиод на ленте, вырезать его и вместе с подложкой припаять на место удаленного.

Еще один способ пайки мелких светодиодов. Он, кажется, наиболее реальным без применения спецтехники. Можно выпаять диоды при помощи небольшой газовой горелки.

Повреждения в драйвере

Если визуально все светодиоды нормальные или их уже поменяли, ремонт светодиодной лампочки продолжаем, рассматривая драйвер. Некоторые повреждения легко установить визуально. Почерневшие или треснувшие резисторы, вздутые емкости. Если присмотреться, то это все заметно. Если визуально ничего не определяется, берем тестер, проверяем целостность компонентов.

Могут быть сгоревшие сопротивления и потекшие/вздутые конденсаторы

Еще бывает так, что все элементы абсолютно нормальны, а светодиодная лампочка все равно не горит. Скорее всего, это плохая сборка. Надо проверять все места пайки. Если недостаточно прогреть место пайки, через время от постоянных температурных изменений контакт ухудшится или пропадет совсем. В первом случае лампочка то горит, то нет. Во втором, просто перестает работать. Подносим все места пайки к свету и внимательно смотрим. Если обнаруживаем трещину в пайке — это оно. Холодная пайка. Далее просто хорошо прогреваем это место паяльником.

Холодная пайка — одна из причин поломки светодиодных ламп

Очень редко выходят из строя диодные мосты, поэтому их проверяем в последнюю очередь. Если диод таки пробит, его выпаиваем, повторно проверяем (по идее, их проверять надо только выпаяв), если повреждение подтвердилось, ставим аналогичный. Не перепутайте подключение, иначе работать ничего не будет. В общем, ремонт светодиодной лампочки не слишком сложная задача. Обойдется он значительно меньше, чем новая лампочка. А вы, по пути, можете усовершенствовать конструкцию. В результате перегорать ЛЭД лампочки будут реже. В любом случае вы ничего (почти) не теряете.

Источник

Ремонтируем светодиодную лампу на 220В своими руками

Если лампы накаливания считаются неремонтопригодными, а в компактных люминесцентных светильниках можно восстановить только работу электронного балласта, то в светодиодной лампе можно отремонтировать абсолютно всё. Главное – выявить неисправную деталь и найти ей достойную замену. О ремонте светодиодных лампочек и пойдет речь в данной статье.

Устройство

Условно все светодиодные лампочки можно разделить на 2 категории: сделанные с учетом всех особенностей светодиодов и собранные без учета этих особенностей. К первой категории относятся дорогостоящие фирменные образцы, имеющие в своей конструкции качественный токовый драйвер и хорошую систему отвода тепла от чипов светодиодов. Ко второй – дешевые изделия китайского производства без системы охлаждения, собранные с применением R-C-преобразователя напряжения. Об этом подробно рассказывалось в данной статье.

Ниже разберем все причины поломок лампочек из обеих категорий и расскажем, как отремонтировать неработающую LED лампу.

Стоит отметить, что в последнее время некоторые производители из первой категории выпускают LED-лампы высокой мощности с малоэффективной системой охлаждения. Это приводит к быстрой деградации светодиодов и, как следствие, потере яркости светильника.

Причины поломки

Несмотря на стремительно растущий ассортимент светодиодных ламп на 220В, их внутреннее устройство основано на общих принципах схемотехники. Визуальные конструктивные и схемные отличия носят исключительно экономический характер. Поэтому восстановив работоспособность одной лампы, ремонт каждой последующей будет проходить быстрее. Особенно это правило работает с дешёвыми китайскими светодиодными лампочками.

Конечно отличия между светодиодными лампами присутствуют. С них и начнём. Первое – это количество светодиодов в лампе. Оно зависит от мощности LED-лампы и типа самих светодиодов. В лампах и светодиодных светильниках первого поколения устанавливали светодиоды с линзой, сейчас же всё базируется на SMD элементах. Часто на плате размещают не более 10 одноваттных светодиодов, реже встречаются модели, внутри которых находятся около 50 светодиодов малой мощности. В любом случае все они соединены между собой последовательно. Это означает, что при выходе из строя одного светодиода, остальные перестают светиться. Почему светодиоды с заявленным сроком службы 30 тыс. ч. так быстро умирают? Причин несколько: использование элементной базы низкого качества, отсутствие стабилизации по току, перегрев кристалла, скачки сетевого напряжения. Некоторые производители изначально «перегружают» светодиоды, чтобы произвести впечатление на покупателя высокой яркостью от миниатюрного светодиодного светильника.

Ремонт

Какой бы ни была причина поломки, отремонтировать светодиодную лампу можно. Но чтобы выяснить причину поломки необходимо добраться до ее начинки. Разборка светодиодной лампы начинается со снятия рассеивателя. Он либо посажен на корпус с помощью герметика, либо держится на защелке. Если рассеиватель вращается отдельно от корпуса, то его легко снять путём надавливания. Если он приклеен, то вскрывается корпус с помощью тонкой отвертки. Исключением являются LED-лампочки со стеклянной колбой. Как правило, разобрать светодиодную лампу такого образца без повреждения колбы сложно, поэтому в большинстве случаев они неремонтопригодны.

Замена светодиодов

Разобравшись с колбой, переходим к внимательному рассмотрению печатной платы. В идеале (в фирменных образцах) на ней расположены только SMD светодиоды. Хуже, если рядом с ними есть другие планарные элементы, а с обратной стороны запаяны конденсаторы. В таком исполнении плата быстро перегревается и одна из деталей выходит из строя. Определить неисправный светодиод просто. Он или частично почернел или под люминофором появилась маленькая чёрная точка. В любом случае оставшиеся кристаллы нужно проверить мультиметром. В режиме прозвонки исправные светодиоды будут слегка светиться. Сгоревший элемент нужно заменить на аналогичный рабочий. Как правило, на плате указана модель установленных smd led. Замену лучше производить при помощи паяльной станции или промышленного фена.

Существует и другой способ ремонта. Если на плате много мелких светодиодов (около 60 штук), то отсутствие одного сильно не повлияет на работу оставшихся. Поэтому вместо перегоревшего элемента можно запаять перемычку в виде тонкого проводка.

Ремонт драйвера

Если при тестировании все светодиоды оказались рабочими, то придётся искать неисправность в драйвере. В дорогих и некоторых бюджетных вариантах драйвер выполнен в виде отдельной платы и находится в цокольной части. Как правило, ремонт led драйвера начинается со снятия платы со светодиодами либо с разборки металлического цоколя лампы. Дальнейшие действия по ремонту не имеет точной инструкции, так как у каждого производителя схема светодиодной лампы своя. Придётся действовать исходя из особенности конструкции. Элементная база драйвера в разных лампах может сильно отличаться. Тем не менее основные детали можно диагностировать самостоятельно. С помощью мультиметра проверяем на отсутствие короткого замыкания выводы диодов и транзисторов, сравниваем номиналы резисторов.

Конденсаторы в неудовлетворительном состоянии лучше заменить на такие же новые. Если в схеме присутствует специализированная микросхема (интегральный драйвер), то нужно скачать её описание (даташит). Затем замерить напряжение на её выходе и сделать вывод о работоспособности.

В дешёвых лампочках, собранных по так называемому китайскому стандарту, все детали источника напряжения размещены на одной плате со светодиодами. Принципиальная схема такого псевдодрайвера очень проста, а его ремонт сводится к замене одного из конденсаторов.

Потеря ёмкости конденсатора является причиной мерцания светодиодной лампы.

Неисправный электролитический конденсатор визуально сверху вздут. Починить эту неисправность можно только заменой компонента. Рекомендуется использовать конденсатор ёмкостью не меньше чем 4,7 мкФ и напряжением 400В с максимальной рабочей температурой 105°C. Компонент с большей ёмкостью не поместится. Неисправность неполярного конденсатора может быть наглядно не видна. Поэтому определять её лучше экспериментально. Для этого мультиметром измеряют переменное напряжение на входе диодного моста и постоянное напряжение – на выходе.

Гораздо реже в недорогой светодиодной лампочки выходит из строя диодный мост и токоограничивающий резистор. Их пригодность легко проверяется без выпаивания. Номинал резистора должен соответствовать маркировке на его корпусе, а выводы диодного моста не должны звониться накоротко.

Прочие неисправности

Кроме стандартного набора поломок, есть вероятность столкнуться с нестандартными неисправностями. Например, так называемый эффект холодной пайки. Это когда визуально все элементы запаяны, а на самом деле один из контактов на плате имеет микротрещину, возникшую от некачественной пайки или перегрева. Опытные мастера всегда пропаивают сомнительные контакты, а также выводы элементов, которые в процессе работы сильно нагреваются.

Стоит отметить, что китайские лампочки славятся некачественной сборкой. В результате все элементы схемы могут быть рабочими, но светодиоды не зажигаются. Как правило, в этом случае ремонт led лампы сводится к внимательному осмотру всей конструкции и поиску отпавшего провода. Иногда в процессе сборки под корпусом остаются кусочки проводов или выводов от резисторов, которые становятся причиной короткого замыкания.

Ремонт светодиодной лампы своими руками – занятие несложное и под силу даже начинающим радиолюбителям. Стоит учесть, что какова бы ни была причина поломки, ремонт обойдется намного дешевле, чем покупка новой лампочки.

Источник