Ремонт лед светильника 36 ватт

Как отремонтировать светодиодный светильник своими руками

С появлением светодиодных технологий системы освещения вышли на совершенно новый уровень. Экономичные, экологически и электрически безопасные приборы сегодня эксплуатируются везде – они пришли на смену стандартным «лампам Ильича» и набравшим популярность «экономкам». Первые давно устарели с моральной точки зрения, вторые крайне опасны для здоровья из-за содержащихся внутри паров ртути.

Несмотря на продолжительный срок эксплуатации, даже такие устройства со временем выходят из строя. Дорогостоящий ремонт светодиодных светильников в некоторых ситуациях можно выполнить самостоятельно, в домашних условиях, что мы и рассмотрим далее.

Элементы светодиодных источников света

Прежде чем разбирать на составные части вышедшую из строя светодиодную лампу, обязательно изучите ее устройство и принцип работы. Стандартное оборудование данного типа имеет в составе электронную плату питания, световой фильтр и корпус с цоколем. Более дешевые модели вместо ограничителей тока и напряжения используют обычные конденсаторы.

Одна лампа может насчитывать несколько десятков светодиодов, которые соединяются последовательно или параллельно. Во втором случае конструкция получается дорогостоящей (к каждому led-диоду или группе подключается отдельный резистор), поэтому позволить себе ее могут далеко не все.

Принцип действия светодиода практически идентичен полупроводниковому элементу. Ток между анодом и катодом перемещается по прямой линии, что приводит к образованию свечения. Каждый светодиод по отдельности характеризуется минимальной мощностью, из-за чего используется сразу несколько штук. Для создания нужного светового потока применяют люминофорное покрытие, трансформирующее свет в видимый для человеческого глаза спектр.

Качественные модели содержат высокотехнологичный драйвер, выполняющий функцию преобразователя наряду с диодной группой. Первичное напряжение идет на трансформатор, уменьшающий характеристики тока. На выходе элемента получаем постоянный ток, необходимый для питания led-диодов. С целью уменьшения пульсации в цепи используется вспомогательный конденсатор.

Несмотря на многочисленные разновидности, отличия устройств, количество используемых светодиодов, все осветительные приборы данного типа характеризуются одной конструкцией, что упрощает их техническое обслуживание.

Виды поломок и их причины

Существует несколько возможных неисправностей светодиодных приборов, что связано с их хоть и схожей, но достаточно сложной конструкцией. Самые распространенные поломки среди остальных сопровождаются следующими моментами:

• полное отсутствие свечения;
• периодическое отсутствие освещения;
• кратковременное мерцание;
• отключение света в произвольные моменты;
• повреждение лампочки или светодиода.

Причин появления поломок еще больше. Чаще всего из них встречаются следующие:

1. Нарушение правил и рекомендаций эксплуатации светодиодных устройств. Покупая новый светильник, обязательно изучите условия его работы, прописанные в технической методичке. При игнорировании любого правила вероятность поломок возрастает в несколько раз.
2. Перегрев оборудования. Сами по себе светодиоды в работе практически не нагреваются, но если температура превышает заявленные 50–60 градусов, то может произойти разрыв нити, держателя или отслоение контактов на электронной плате. Перегрев иногда происходит из-за того, что не предназначенный для этих целей светильник устанавливается внутрь натяжного потолка. Это препятствует его естественному охлаждению.
3. Выгорание led-диода – полное или частичное. Привести к этому могут высокие скачки напряжения сети или перегорание конденсатора.

Важно! Последняя поломка актуальна для дешевых приборов, в которых применяют некачественные платы.

Если сильнее углубиться, то можно выявить несколько других, более редких, но не менее интересных причин, из-за которых может не работать светодиодный светильник:

• технические нарушения при подключении к сети питания;
• короткое замыкание;
• неверная установка оборудования;
• ошибки при построении элементов в схеме подключения;
• изделие низкого качества – при попытке сэкономить не забывайте о том, что покупаете «кота в мешке».

В таких устройствах могут быть изначально плохо припаяны контакты либо вместо драйвера используется дешевый конденсатор. Речь идет о так называемом заводском дефекте.

Светодиодные потолочные светильники с пультом дистанционного управления часто выходят из строя как раз из-за заводского брака. Таким образом, для выполнения ремонта важно правильно установить не только поломку, но и причину ее возникновения.

Подготовка к ремонту светодиодных приборов

Для выполнения качественного ремонта, гарантирующего исправность изделия и его продолжительную эксплуатацию в дальнейшем, необходима кропотливая подготовка. Для начала выполните демонтаж люстры, настенного светильника. В случае с настольными лампами просто отключите их от сети питания. В дальнейшем пригодятся некоторые инструменты и материалы, в том числе отвертка, плоскогубцы, изолента, нож. Клещи или пассатижи пригодятся в том случае, если корпус устройства соединен с помощью специальных скруток. Для проверки контактов воспользуйтесь мультиметром.

Поскольку светодиоды характеризуются небольшими габаритами, то для манипуляций с ними пригодится пинцет. Впоследствии при обнаружении разрыва цепи или необходимости замены какого-либо элемента может потребоваться паяльник. С целью замены led-диодов применяйте дрель с разнообразными сверлами.

Не забывайте о том, что каждый инструмент должен иметь электроизоляцию – запрещено выполнять работы пассатижами или клещами с голыми металлическими рукоятками.

Конструкция светодиодных люстр и визуальный осмотр

Светодиодные подвесные светильники, работающие от пульта дистанционного управления, появились сравнительно недавно. Их устройство знакомо далеко не всем, поэтому вкратце рассмотрим конструкцию приборов.

В самой простой комплектации люстра на светодиодах состоит из корпуса (металлического, пластикового, стеклянного), блока с регулятором (драйвера). Последний элемент используется как выпрямитель напряжения, на нем размещают клеммы и зажимы, к которым подводится питание от промышленной сети. Проводами блок питания соединен с лампами.

В сложных люстрах применяют антенну, блок управления, регулятор (несколько блоков), необходимый для автоматической настройки. Растровые осветительные приборы содержат несколько драйверов и светодиодные лампы различных видов. Последовательность ремонта напрямую зависит от конкретного типа светильника.

Изучите конструкцию устройства, используя приложенную к нему инструкцию, чтобы разобраться, где находятся блоки управления. Они могут устанавливаться как внутри, так и снаружи изделия.

Ремонт люстры без пульта ДУ намного проще. В таком приборе установлен диод или диодный мост с электролитами и резисторами. Также есть катушка с обмоткой для уменьшения пульсации.

Чтобы правильно отремонтировать уличный или внутренний светильник, соблюдайте пошаговую инструкцию:

1. Снимите прибор с потолка или стены и удалите крышку корпуса.
2. Изучите электронную схему, чтобы разглядеть видимые дефекты (либо подтвердить их отсутствие). К таковым относятся обрывы проводки.
3. Удалите плафон и другие декоративные украшения оборудования, выкрутите светодиодные лампочки, если они используются.
4. Изучите цоколь на предмет наличия прогоревших мест. Для зачистки можете использовать обычный нож.
5. Заново выполните скрутки, подтяните все винты на крепящихся к плате элементах. При отсутствии видимых дефектов изучите непосредственно лампу.

Простейший способ проверить цепь светодиодов лампы

Рассмотрим самый легкий метод проверки цепи светодиодов. Для начала зафиксируйте лампу, используя обрезанную пластиковую бутылку с меньшим диаметром. В нее и вставляется лампа. Для подачи питания воспользуйтесь вспомогательным блоком питания (в том случае, если речь идет об устройстве на 12 или 24 В).

Вместо того чтобы прозванивать каждый led-диод в цепи, можно прибегнуть к более простому методу. По очереди устанавливайте перемычку между контактами каждого диода, используя пинцет. Если нет перемычки, то возьмите любой провод, предварительно зачистив оба конца и выполнив лужение контактов.

Важно, чтобы лампа в этот момент была подключена к сети. Как только вы замкнете контакты на сгоревшем светодиоде, прибор загорится. Если этого не произойдет, то, возможно, перегорело более одного диода.

Продолжите визуальный осмотр схемы и ищите места прогаров, вздутые конденсаторы, изучите каждую дорожку на плате. При обнаружении оборванных контактов выполните пайку. Если цепь состоит из 10 и менее элементов, то ни в коем случае не заменяйте сгоревший светодиод проводом или перемычкой. Это может привести к перегрузке катушек и сгоранию диодов.

Устранение поломки люстры с дистанционным управлением

Чаще всего причина поломки люстры с пультом ДУ заключается в перегреве матрицы. В такой ситуации ремонт выполняется следующим образом:

1. Снимите и разберите люстру.
2. Выясните причину поломки – отыщите перегоревшие элементы.
3. Если потребуется замена компонентов и выполнение пайки, то обязательно изучите схему устройства, приложенную к гарантийному талону.

Перегореть может контроллер, антенна или блок управления. В данном случае требуется банальная замена вышедшего из строя изделия.

Радиаторы охлаждения

Большинство светодиодных осветительных приборов выпускается с радиаторами охлаждения. Наличие этого элемента – признак высокого качества устройства. В данных изделиях отводится специальное посадочное место, а радиатор используется для отвода тепла. Периодически нужно проводить замену термопасты. Если этого не делать, то со временем радиатор потеряет свою эффективность и плата или блок перегорит. Разберите устройство и убедитесь в том, что термопаста нанесена на обе плоскости посадочного места.

При необходимости самостоятельно тонким слоем нанесите специальную смазку на всю поверхность посадочного места. Чересчур большое количество термопасты сказывается на теплоотдаче так же негативно, как и ее отсутствие. Для увеличения тепловой отдачи можно прикрутить к радиатору дополнительную алюминиевую пластинку, при этом убедитесь, что она не перекрывает основной воздушный поток.

Качественный ремонт светодиодных источников света своими руками возможен при условии соблюдения правил безопасности и наличии конструктивной схемы электроприбора. В статье были подробно описаны основные причины и типы неисправностей, даны рекомендации по их поиску и устранению.

Источник

Ремонт драйвер для светодиодного светильника 36 ватт

sxemy-podnial.net

Предлагаю вашему вниманию схемы драйверов светодиодных светильников, которые мне пришлось недавно ремонтировать. Начну с простой (фото 1, справа) и схема на рисунке 1.

Светодиодные светильники. Фото 1.

Драйвер светодиодного светильника на CL1502. Рис. 1.

В схеме этого драйвера установлена микросхема CL1502. Микросхем с подобными функциями выпущено уже много, и не только в корпусе с 8 ножками. На эту микросхему в интернете есть много технических данных, к примеру в [1]. Собран драйвер по «классической» схеме. Неисправность была в выгорании пары светодиодов. Первый раз просто закоротил их, так как находился вдали от «цивилизации». Тоже сделал и во второй раз. И когда сгорела третья пара, я понял, что жить этому светильнику осталось мало. Простым закорачиванием пар светодиодов, так просто не обойдёшься. Требовалось что-то по-кардинальные. Ранее я изучал схемотехнику и работу подобных микросхем, с целью укоротить светодиодную лампу, в корпусе трубчатой стеклянной люминисцентной 36 Ватт, с длины 120 сантиметров в 90, так как был в наличии такой светильник, установленный над рабочим столом. И всё удалось и работает. А здесь. Насколько я понял работу подобных светильников, с применением таких драйверов, то ничего плохого не должно происходить после закорачивания хотя бы всех светодиодов, кроме последней пары. Ведь всё в них решает датчик тока, в данной схеме это резисторы R3 и R4. Напряжение выделенное этими резисторами, попадая через выводы 7 и 8 микросхемы CL1502 к компаратору выключения силового ключа работают отлично. Но что-то всё же жжёт светодиоды. Но что? Моё предположение — их жжёт сам драйвер! Светодиоды применённые в этом светильнике, похожи на 2835SMDLED (0,5 Вт одного светодиода). И если это действительно они, то заявленная мощность светильника вполне оправдана. Но у меня, сильные подозрения, что в светильнике стоят 3528SMDLED, которые имеют параметры, чуть ли не на порядок ниже. Но понять мне это очень трудно, так как на SMD светодиодах нет обозначений. Что сделал я? Я убрал с платы резистор R4. При этом уменьшился ток через светодиоды и… светодиоды перестали сгорать. Что интересно, в строительном вагончике, в котором стояли три светильника одного типа, последовательно пришлось ремонтировать все три. И везде пришлось снять по одному резистору. И да, везде упал световой поток, хотя глазом это и трудно определить, но если сравнивать, то заметно.

В другом вагончике, было два светильника с внешними размерами 595х595 мм.. И они тоже «горели». В этих светильниках ячейки состояли из четырёх светодиодов в параллели и было таких 28 ячеек. Так как и там была подобная схема (поднять не удалось), то просто выпаял по одному резистору.

В итоге, можно сделать вывод, что ремонт можно выполнять, по подобной методике, то есть уменьшать ток через светодиоды, так как лучше, пусть светят темнее, чем совсем погаснут. Хотя конечно, правильнее поменять все светодиоды на 2835SMDLED, но это при их наличии.

Драйвер светодиодного светильника на B77CI. Рис. 2.

Схема второго драйвера, изображённого на рисунке 2, я «поднял» со светильника, который нашёл в металлоломе, с механическими поломками корпуса. На рисунке 3 схема четырёх плат светодиодов по 9 Вт каждая. Хотел снять светодиоды для запчастей. И даже, не сразу заметил невзрачную коробочку с драйвером. Схема оказалась почти «монстром».

Фонарь светодиодного светильника. Рис. 3.

Внешний вид платы драйвера на B77CI. Фото 2.

Наличие двух микросхем, двух мощных полевых транзисторов, двух дросселей и двух электролитических конденсаторов 220 мк х 100 В включенных параллельно, указывало на то, что разработчики поработали на славу. Так же присутствует довольно хорошая схема фильтров (смотрите фото 2). Микросхема DX3360T — это, по всей видимости, стабилизатор напряжения, и возможно, с корректором мощности. Я в интернете нашёл только невзрачную картинку, без описания. А на микросхему B77CI не нашёл ни чего, и названия выводов на схеме ставил, по интуиции. В работе этот драйвер не видел. Но предполагаю хорошую работу. Но если, придётся уменьшать ток через светодиоды, то нужно или убрать с платы один-два резистора Rs4..Rs6, или менять на другие, расчётные.

И ещё. Совсем не понятно, как в подобных светильниках организован отвод тепла от светодиодов. Ведь они запаиваются на платки из фольгированного стеклотекстолита, шириной в 5 мм. и толщиной примерно в 1 мм.? Думаю, что почти ни как. Всё ширпотреб.

Схема драйвера на CPC9909

Современные импульсные драйверы для светодиодных ламп имеют несложную схему, поэтому ее можно легко смастерить даже своими руками. Сегодня, для построения драйверов, производится ряд интегральных микросхем, специально предназначенных для управления мощными светодиодами. Чтобы упростить задачу любителям электронных схем, разработчики интегральных драйверов для светодиодов в документации приводят типичные схемы включения и расчеты компонентов обвязки.

Общие сведения

Американская компания Ixys наладила выпуск микросхемы CPC9909, предназначенной для управления светодиодными сборками и светодиодами высокой яркости. Драйвер на основе CPC9909 имеет небольшие габариты и не требует больших денежных вложений. ИМС CPC9909 изготавливается в планарном исполнении с 8 выводами (SOIC-8) и имеет встроенный стабилизатор напряжения.

Благодаря наличию стабилизатора рабочий диапазон входного напряжения составляет 12-550В от источника постоянного тока. Минимальное падение напряжения на светодиодах – 10% от напряжения питания. Поэтому CPC9909 идеальна для подключения высоковольтных светодиодов. ИМС прекрасно работает в температурном диапазоне от -55 до +85°C, а значит, пригодна для конструирования светодиодных ламп и светильников для наружного освещения.

Назначение выводов

Стоит отметить, что с помощью CPC9909 можно не только включать и выключать мощный светодиод, но и управлять его свечением. Чтобы узнать обо всех возможностях ИМС, рассмотрим назначение ее выводов.

1. VIN. Предназначен для подачи напряжения питания.
2. CS. Предназначен для подключения внешнего датчика тока (резистора), с помощью которого задаётся максимальный ток светодиода.
3. GND. Общий вывод драйвера.
4. GATE. Выход микросхемы. Подает на затвор силового транзистора модулированный сигнал.
5. PWMD. Низкочастотный диммирующий вход.
6. VDD. Выход для регулирования напряжения питания. В большинстве случаев подключается через конденсатор к общему проводу.
7. LD. Предназначен для задания аналогового диммирования.
8. RT. Предназначен для подключения время задающего резистора.

Схема и ее принцип работы

Типичное включение CPC9909 с питанием от сети 220В показано на рисунке. Схема способна управлять одним или несколькими мощными светодиодами или светодиодами типа High Brightness. Схему можно легко собрать своими руками даже в домашних условиях. Готовый драйвер не нуждается в наладке с учетом грамотного выбора внешних элементов и соблюдением правил их монтажа.

Драйвер для светодиодной лампы на 220В на базе CPC9909 работает по методу частотно-импульсной модуляции. Это означает, что время паузы является постоянной величиной (time-off=const). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и сглаживается емкостным фильтром C1, C2. Затем оно поступает на вход VIN микросхемы и запускает процесс формирования импульсов тока на выходе GATE. Выходной ток микросхемы управляет силовым транзистором Q1. В момент открытого состояния транзистора (время импульса «time-on») ток нагрузки протекает по цепи: «+диодного моста» – LED – L – Q1 – RS – «-диодного моста».

За это время катушка индуктивности накапливает энергию, чтобы отдать её в нагрузку во время паузы. Когда транзистор закрывается, энергия дросселя обеспечивает ток нагрузки в цепи: L – D1 – LED – L.

Процесс носит циклический характер, в результате чего ток через светодиод имеет пилообразную форму. Наибольшее и наименьшее значение пилы зависит от индуктивности дросселя и рабочей частоты.

Частота импульсов определяется величиной сопротивления RT. Амплитуда импульсов зависит от сопротивления резистора RS. Стабилизация тока светодиода происходит путем сравнения внутреннего опорного напряжения ИМС с падением напряжения на RS. Предохранитель и терморезистор защищают схему от возможных аварийных режимов.

Расчет внешних элементов

Частотозадающий резистор

Длительность паузы выставляют внешним резистором RT и определяют по упрощенной формуле:

В свою очередь время паузы связано с коэффициентом заполнения и частотой:

tпаузы=(1-D)/f (с), где D – коэффициент заполнения, который представляет собой отношение времени импульса к периоду.

Рекомендованный производителем диапазон рабочих частот составляет 30-120 кГц. Таким образом, сопротивление RT можно найти так: RT=(tпаузы-0,8)*66000, где значение tпаузы подставляют в микросекундах.

Датчик тока

Номинал сопротивления RS задает амплитудное значение тока через светодиод и рассчитывается по формуле: RS=UCS/(ILED+0.5*IL пульс), где UCS – калиброванное опорное напряжение, равное 0,25В;

ILED – ток через светодиод;

IL пульс – величина пульсаций тока нагрузки, которая не должна превышать 30%, то есть 0,3*ILED.

После преобразования формула примет вид: RS=0,25/1.15*ILED (Ом).

Мощность, рассеиваемая датчиком тока, определяется формулой: PS=RS*ILED*D (Вт).

К монтажу принимают резистор с запасом по мощности 1,5-2 раза.

Дроссель

Как известно, ток дросселя не может измениться скачком, нарастая за время импульса и убывая во время паузы. Задача радиолюбителя в том, чтобы подобрать катушку с индуктивностью, обеспечивающей компромисс между качеством выходного сигнала и её габаритами. Для этого вспомним об уровне пульсаций, который не должен превышать 30%. Тогда потребуется индуктивность номиналом:

L=(USLED*tпаузы)/ IL пульс, где ULED – падение напряжения на светодиоде (-ах), взятое из графика ВАХ.

Фильтр питания

В цепи питания установлены два конденсатора: С1 – для сглаживания выпрямленного напряжения и С2 – для компенсации частотных помех. Так как CPC9909 работает в широком диапазоне входного напряжения, то в большой ёмкости электролитического С1 нет нужды. Достаточно будет 22 мкФ, но можно и больше. Емкость металлопленочного С2 для схемы такого типа стандартная – 0,1 мкФ. Оба конденсатора должны выдерживать напряжение не менее 400В.

Однако, производитель микросхемы настаивает на монтаже конденсаторов С1 и С2 с малым эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), чтобы избежать негативного влияния высокочастотных помех, возникающих при переключении драйвера.

Выпрямитель

Диодный мост выбирают, исходя из максимального прямого тока и обратного напряжения. Для эксплуатации в сети 220В его обратное напряжение должно быть не менее 600В. Расчетная величина прямого тока напрямую зависит от тока нагрузки и определяется как: IAC=(π*ILED)/2√2, А.

Полученное значение необходимо умножить на два для повышения надежности схемы.

Выбор остальных элементов схемы

Конденсатор C3, установленный в цепи питания микросхемы должен быть ёмкостью 0,1 мкФ с низким значением ESR, аналогично C1 и C2. Незадействованные выводы PWMD и LD также через C3 соединяются с общим проводом.

Транзистор Q1 и диод D1 работают в импульсном режиме. Поэтому выбор следует делать с учетом их частотных свойств. Только элементы с малым временем восстановления смогут сдержать негативное влияние переходных процессов в момент переключения на частоте около 100 кГц. Максимальный ток через Q1 и D1 равен амплитудному значению тока светодиода с учетом выбранного коэффициента заполнения: IQ1=ID1= D*ILED, А.

Напряжение, прикладываемое к Q1 и D1, носит импульсный характер, но не более, чем выпрямленное напряжение с учетом емкостного фильтра, то есть 280В. Выбор силовых элементов Q1 и D1 следует производить с запасом, умножая расчетные данные на два.

Предохранитель (fuse) защищает схему от аварийного короткого замыкания и должен длительно выдерживать максимальный ток нагрузки, в том числе импульсные помехи.

Установка терморезистора RTH нужна для ограничения пускового тока драйвера, когда фильтрующий конденсатор разряжен. Своим сопротивлением RTH должен защитить диоды мостового выпрямителя от пробоя в начальные секунды работы.

Другие варианты включения CPC9909

Плавный пуск и аналоговое диммирование

При желании CPC9909 может обеспечить мягкое включение светодиода, когда его яркость будет постепенно нарастать. Плавный пуск реализуется при помощи двух постоянных резисторов, подключенных к выводу LD, как показано на рисунке. Данное решение позволяет продлить срок службы светодиода.

Также вывод LD позволяет реализовывать функцию аналогового диммирования. Для этого резистор 2,2 кОм заменяют переменным резистором 5,1 кОм, тем самым плавно изменяя потенциал на выводе LD.

Импульсное димирование

Управлять свечением светодиода можно путем подачи импульсов прямоугольной формы на вывод PWMD (pulse width modulation dimming). Для этого задействуют микроконтроллер или генератор импульсов с обязательным разделением через оптопару.

Кроме рассмотренного варианта драйвера для светодиодных ламп, существуют аналогичные схемные решения от других производителей: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 и пр. Каждая из них имеет свои сильные и слабые места, но в целом, они успешно справляются с возложенной нагрузкой при сборке своими руками.

Источник