Почему перегорают светодиодные прожекторы при подключении к сети 12В?

На рынке светодиодных ламп и светильников представлен широкий спектр продукции в разных ценовых диапазонах. Основное отличие приборов низкого и среднего ценовых сегментов заключается в больш

Почему перегорают светодиодные прожекторы при подключении к сети 12В?

Защита светодиодных ламп от перегорания: схемы, причины, продлеваем жизнь

На рынке светодиодных ламп и светильников представлен широкий спектр продукции в разных ценовых диапазонах. Основное отличие приборов низкого и среднего ценовых сегментов заключается в большей степени не в используемых светодиодах, а в источниках питания для них.

Светодиоды работают от постоянного тока, а не от переменного, который протекает в бытовой электрической сети, а от качества преобразователя в большей степени зависит надежность ламп и режим работы светодиодов. В этой статье мы рассмотрим, как защитить светодиодные лампы и продлить жизнь дешевым моделям.

Всё описанное ниже справедливо и для светильников и для ламп.

Содержание статьи

Два основных вида источников питания для светодиодов: гасящий конденсатор и импульсный драйвер

В самой дешевой светодиодной продукции используется гасящий конденсатор в качестве источника питания. Принцип его работы основан на реактивном сопротивлении конденсатора. Отметим простыми словами, что в цепях переменного тока конденсатор представляет собой аналог резистора. Отсюда следуют такие же недостатки, что и при использовании резистора:

1. Отсутствие стабилизации по напряжению или току.

2. Соответственно при росте входного напряжения увеличивается и напряжение на светодиодах, соответственно растёт и ток.

Эти недостатки связаны между собой. В отечественных электросетях, особенно в отдаленных районах, дачных поселках, деревнях и частном секторе часто наблюдаются скачки напряжения. Если напряжение проседает ниже 220В это не так страшно для ламп собранных по этой схеме, ток через светодиоды будет ниже, соответственно они прослужат дольше.

Схема светодиодной лампы с гасящим конденсатором:

А вот если напряжение будет выше номинального, например 240В, то светодиодная лампы быстро сгорит, по причине того, что и ток через светодиоды возрастет. Также очень опасны и импульсные скачки напряжения в сети, они возникают вследствие коммутации мощных электроприборов: вы наверняка замечали, что при включении холодильника или пылесоса, например, свет «моргает» — это и есть проявление этих импульсных скачков. Также они возникают во время грозы или аварийных ситуациях на ЛЭП или электростанции. Выглядит импульс следующим образом:

Импульсные драйвера для светодиодов

В светодиодных лампочках среднего и высокого ценового сегмента используются драйвера импульсного типа со стабилизацией тока.

Светодиоды работают от стабильного тока, напряжение для них не является основополагающей величиной. Поэтому драйвером называют источник тока. Его основными характеристиками является сила выходного тока и мощность.

Стабилизация тока реализуется с помощью цепей обратной связи, если не вдаваться в подробности существует два основных типа драйверов, которые используются в светодиодных лампочках и светильниках:

1. Бестрансформаторный, соответственно без гальванической развязки.

2. Трансформаторный – с гальванической развязкой.

Гальваническая развязка – это система, которая обеспечивает отсутствие прямого электрического контакта между первичной цепью питания и вторичной цепью питания. Она реализуется с помощью явлений электромагнитной индукции, иначе говоря, трансформаторами, а также с помощью оптоэлектронных устройств. В блоках питания для гальванической развязки используется именно трансформатор.

Типовая схема бестрансформаторного 220В драйвера для светодиодов изображена на рисунке ниже.

Обычно они построены на интегральной микросхеме со встроенными силовым транзистором. Она может быть в разных корпусах, например TO92, он используется также и в качестве корпуса для маломощных транзисторов и других ИМС, например линейных интегральных стабилизаторов, типа L7805. Встречаютcя и экземпляры в «восьминогих» корпусах для поверхностного монтажа, типа SOIC8 и другие.

Для таких драйверов повышения или понижения напряжения в питающей сети не страшны. Но крайне нежелательны импульсные перенапряжения – они могут вывести из строя диодный мост, если драйвер бестрансформаторный, то 220В попадут на выход микросхемы, или же мост пробьёт на КЗ по переменному току.

В первом случае высокое напряжение «убьёт светодиоды», вернее один из них, как это обычно происходит. Дело в том, что светодиоды в лампах, прожекторах и светильников обычно соединены последовательно, в результате сгорания одного светодиода цепь разрывается, остальные остаются целыми и невредимыми.

Во втором – выгорит предохранитель или дорожка печатной платы.

Типовая схема драйвера для светодиодов с трансформатором изображена ниже. Они устанавливаются в дорогую и качественную продукцию.

Защита светодиодных ламп: схемы и способы

Есть разные способы защиты электроприборов, все они справедливы для защиты светодиодных светильников, среди них:

1. Использование стабилизатора напряжения – это самый дорогой способ и для защиты люстры его использовать крайне неудобно. Однако можно запитать весь дом от сетевого стабилизатора напряжения, они бывают различных типов – релейные, электромеханические (сервоприводные), релейные, электронные. Обзор их преимуществ и недостатков может стать темой для отдельной статьи, пишите в комментарии, если вам интересна эта тема.

2. Использование варисторов – это прибор ограничивающие всплески напряжения, может использоваться как для защиты конкретного светильника или другого прибора, так и на вводе в дом.

3. Использование дополнительного гасящего конденсатора последовательном включении. Таким образом, ограничивается ток лампы, конденсатор рассчитывают исходя из мощности лампы. Это скорее не защита, а понижение мощности лампы, в результате при повышенных значениях напряжения в электросети срок её службы не сократится.

Варистор для защиты ламп и другой бытовой техники

Варистор – это прибор ограничивающий напряжение, его действие подобно газовому разряднику. Это полупроводниковый прибор с переменным сопротивлением. Когда на его выводах напряжение достигает уровня напряжения срабатывания варистора, его сопротивление снижается с тысяч мегаом до десятков Ом и через него начинает протекать ток. Его подключают в цепь параллельно. Таким образом, происходит защита электрооборудования.

Внешний вид варисторов

Un — классификационное напряжение. Это такое напряжение, при котором через варистор начинает протекать ток силой в 1 мА;

Um — максимально допустимое действующее переменное напряжение (среднеквадратичное);

Um= — максимально допустимое постоянное напряжение;

Р — номинальная средняя рассеиваемая мощность, это та, которую варистор может рассеивать в течение всего срока службы при сохранении параметров в установленных пределах;

W — максимальная допустимая поглощаемая энергия в джоулях (Дж), при воздействии одиночного импульса.

Ipp — максимальный импульсный ток, для которого время нарастания/длительность импульса: 8/20 мкс;

Со — емкость, измеренная в закрытом состоянии, при работе ее значение зависит от приложенного напряжения, и когда варистор пропускает через себя большой ток, она падает до нуля.

Для увеличения рассеваемой мощности производители увеличивают размер самого варистора, а также делают его выводы более массивными. Они выступают в качестве радиатора для отвода выделенной тепловой энергии.

Для защиты электроприборов в отечественных электросетях переменным напряжением в 220В подбирают варистор больший, чем амплитудное значение напряжения, а примерно равно 310В. То есть можно устанавливать варистор с классификационным напряжением около 380-430В.

Например, подойдет TVR 20 431. Если вы установите варистор с меньшим напряжением, то возможны его «ложные» срабатывания при незначительных превышениях напряжения питающей сети, а если установите с большим – защита не будет эффективной.

Как уже было сказано, варисторы могут устанавливаться непосредственно на вводе в дом, таким образом, вы защитите все электроприборы в доме. Для этого промышленностью выпускаются модульные варисторы, так называемые УЗИП.

Вот схема его подключения для трёхфазной сети, для однофазной – аналогично.

Эти схемы с использованием дифавтомата и защитой от высокого потенциала на одном или двух проводах однофазной цепи не менее интересны.

Для защиты одного светильника или лампочки используют такую схему включения, она приведена на примере самодельного светодиодного светильника, но при использовании готового светильника или лампы варистор устанавливается также – параллельно по цепи 220В.

Вы его можете установить как в корпусе самого осветительного прибора, так и на питающих проводах снаружи. Если он подключается к розетке – варистор можно расположить в розетке. Варистор можно заменить супрессором.

В этом видео ролике автор интересно рассказывает о таком способе защиты.

Готовые решения

Устройство защиты от импульсных перенапряжений для светодиодных светильников – от производителя LittleFuse. Обеспечивают защиту от перенапряжений величиной до 20 кВ. В зависимости от конструкции устанавливается в параллель или последовательно.

На рынке имеются устройства с разными характеристиками – напряжением срабатывания и пиковый ток.

Устройство защиты светодиодов сохраняет лампы при импульсах напряжения. Подключается параллельно цепи освещения после выключателя. Также предотвращает самопроизвольное мигание светодиодных лампочек при использовании выключателей с подсветкой.

Суть работы такого устройства заключается в том, что внутри установлен конденсатор. Ток подсветки выключателей течет через него, также он сглаживает всплески напряжений.

Подобное или аналогичное устройство от фирмы Гранит, модель БЗ-300-Л. Индекс «Л» в конце говорит о том, что это блок защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп (клл).

Внутри расположено три детали, одну из которых мы рассмотрели выше:

Вот принципиальная схема. Вы можете её повторить.

Заключение

Полностью исключить вероятность перегорания светодиодных ламп и светильников невозможно. Однако вы можете продлить лампочкам жизнь, минимизировав влияние скачков напряжение. Сделать это можно либо своими руками, либо купив блок защиты светодиодных ламп заводского исполнения.

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.

Читайте также  Как подключить обогреватель СКЭН?

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!

LED прожектор светит в четверть накала в выключенном состоянии.

Уважаемые господа. Имею 10W LED прожектор на 30 светодиодов. Когда выключатель OFF, то тлеют светодиоды. В чем причина и как устранить?

М. вопрос с подвохом. вместо старой лампочки во дворе через древний выключатель ANAM. Ноль фазу принципиально соблюдать? Дело в том что ставились ещё два аналогичных прожектора — там все ништяк.

Тяжело гадать нынче, пальцем в воздух приходится тыкать. Ни схем, ни вольтажа…

Поддержу… Пробовал «на картах» — врут, пробовал «на кофе» — тоже что-то странное… =)

slava-fierwolf

М. вопрос с подвохом. вместо старой лампочки во дворе через древний выключатель ANAM. Ноль фазу принципиально соблюдать? Дело в том что ставились ещё два аналогичных прожектора — там все ништяк.

Подобный эффект у меня был на светодиодной лампочке, когда выключатель остался на нуле.

slava-fierwolf

М. вопрос с подвохом. вместо старой лампочки во дворе через древний выключатель ANAM. Ноль фазу принципиально соблюдать? Дело в том что ставились ещё два аналогичных прожектора — там все ништяк.

На светодиодах ноль и фазу соблюдать в 90% случаев — принципиально. Особенно они боятся управления включением по нулю, то есть, когда постоянно под фазным напряжением, то из-за входной ёмкости и принципа устройства блока питания они потихоньку сосут энергию из фазы без обязательности цепи с нулём, отсюда — тлеющее горение (и, кстати, выгорание, не любят они этого).
Также через неоновую лампочку подсветки выключателя может быть подобный эффект, но менее страшный в вопросе надёжности (хотя обычно они при этом не тлеют, а вспыхивают короткими вспышками).

Вот ведь как, а я и не догадывался, что импульсные схемы потихоньку могут от одного фазного провода работать… Это ж как можно тырить, а! И не заподозрит никто.

Много стырить не получится :(
Но если постараться… diod.ucoz.ru/load/interes…_odnomu_provodu/20-1-0-50
Коммент там доставляет ;)

Прожектор тут причем?😂 И где в нём резонансный трансформатор Теслы?😂

Походу, китайцы разгадали эту схему, или у них случайно получилась вилка Авраменко :)))

На светодиодах ноль и фазу соблюдать в 90% случаев — принципиально. Особенно они боятся управления включением по нулю, то есть, когда постоянно под фазным напряжением, то из-за входной ёмкости и принципа устройства блока питания они потихоньку сосут энергию из фазы без обязательности цепи с нулём, отсюда — тлеющее горение (и, кстати, выгорание, не любят они этого).
Также через неоновую лампочку подсветки выключателя может быть подобный эффект, но менее страшный в вопросе надёжности (хотя обычно они при этом не тлеют, а вспыхивают короткими вспышками).

Если не затруднит, уточните пожалуйста на счет соблюдения фазы-ноля. Как может отрицательно влиять сам факт «переполюсовки» при условии корректного подключения по остальным пунктам? Я не профессиональный электрик, но кое-что понимаю. А на днях разошлись во мнении с электриком на этот счет. Он сослался на то, что драйвер «этого не любит». А я вот не пойму, как он может этого не любить, если начинается, как ни крути, с диодного моста.

Я тоже не сильно профессиональный электрик (II-я группа только), но вот что из опыта скажу:
1. СДЛ Е27 «Космос» — срок службы при подключении фазы на цоколь в три-четыре раза меньше, чем при подключении на пятак (вообще ещё ни одна на заводе не проработала дольше 2-х лет).
2. СДЛ Е27 «ОнЛайт» — аналогично, примерно в два раза, в наших условиях (используется пар, много пара) редко выхаживают год.
3. СДЛ Е14 «ОнЛайт» — тоже плохо выносят фазу на цоколе, но тут статистики меньше, было обнаружено только два патрона с «неправильным» включением, проверяю при замене. Служат хорошо (в конторе, пара нет).
4. Лампы с цоколем Т6 (на замену люминесцентных) «JazzWay» — есть несколько замен, все случились с лампами, у которых приходила фаза к концу, на котором надписи.

Опыта в этом деле — с десяток упаковок ламп :)))

Что ещё из опыта — СД очень сильно не любят повышенную температуру. Прям до безобразия — этим летом под навесом (очень большой навес из профнастила над городским рынком) вкруг поменяли лампы по три-пять раз!

Почему всё это происходит (я про проблемы из-за фазы) — я достоверно не знаю, но вот что я думаю: в блоке питания в любом случае есть диодный мост и конденсатор электролитический, а так как речь чаще идёт о китайском производстве, то и качество у этих деталей соответствующее, да и схема простейшая (наверняка, но я ещё не вскрывал — все проблемные лампы сдаём поставщикам, ибо гарантия).
Выше я давал ссылку на статью о передаче энергии по одному проводу, там вилка Авраменко расписана. И хоть в статье утверждается о необходимости «специального трансформатора», но суть способа в том, что достаточно высокочастотное напряжение может создать ток в этой «вилке». Как это может работать в сети промышленной частоты? Ну, для начала, нужно забыть картинку из школьного учебника с идеальной синусоидой — в современных сетях на удалении от генераторов картина совсем не такая гладкая! В этом можно убедиться лично, достаточно отъехать от города в любое село и воткнуть в розетку осциллограф — кардиологи при взгляде на полученную кривую сразу опознают предынфарктное состояние. То есть, в наших розетках уже есть достаточно высокая частота (хоть и не полной амплитуды, вилке достаточно и этого).
Далее, диоды выпрямляют это дело, но они ведь тоже не идеальны — у них есть смещение на прямой ветви ВАХ, а также «хвостик» на её отрицательной части, то есть при отрицательной полуволне ток, хоть и мизерный, но есть. Тем более, конденсаторы имеют свои проблемы, и даже незначительная переполюсовка электролита им здоровья не прибавляет.
Следующее (и более близкое к «проблеме фазы») соображение — обычно на схемах общим проводником назначается отрицательный полюс диодного моста, и на печатных платах он делается максимально возможной площади (то есть травятся плюсовые и промежуточные проводники, а остальная площадь не травится, для экономии раствора). Всё это упаковывается в чрезвычайно малый объём, окруженный цоколем лампы, и я уверен — создаёт паразитную ёмкость. Да, она очень малая, пикофарады. Да, в такой ёмкости сложно запасти даже доли ватта. Но она — есть. Плюс имеется полевый транзистор, пытающийся стабилизировать ток через лампу. Не в этом ли корень проблемы?

Читайте также  Как подключить диммер – инструкция от А до Я

Как бы то ни было, я СДЛ буду подключать пятаком к фазе, а цоколем к нулю, чего и всем советую ;)

Спасибо за развернутый ответ! Есть над чем подумать, буду осмыслять:)

Я тоже не сильно профессиональный электрик (II-я группа только), но вот что из опыта скажу:
1. СДЛ Е27 «Космос» — срок службы при подключении фазы на цоколь в три-четыре раза меньше, чем при подключении на пятак (вообще ещё ни одна на заводе не проработала дольше 2-х лет).
2. СДЛ Е27 «ОнЛайт» — аналогично, примерно в два раза, в наших условиях (используется пар, много пара) редко выхаживают год.
3. СДЛ Е14 «ОнЛайт» — тоже плохо выносят фазу на цоколе, но тут статистики меньше, было обнаружено только два патрона с «неправильным» включением, проверяю при замене. Служат хорошо (в конторе, пара нет).
4. Лампы с цоколем Т6 (на замену люминесцентных) «JazzWay» — есть несколько замен, все случились с лампами, у которых приходила фаза к концу, на котором надписи.

Опыта в этом деле — с десяток упаковок ламп :)))

Что ещё из опыта — СД очень сильно не любят повышенную температуру. Прям до безобразия — этим летом под навесом (очень большой навес из профнастила над городским рынком) вкруг поменяли лампы по три-пять раз!

Почему всё это происходит (я про проблемы из-за фазы) — я достоверно не знаю, но вот что я думаю: в блоке питания в любом случае есть диодный мост и конденсатор электролитический, а так как речь чаще идёт о китайском производстве, то и качество у этих деталей соответствующее, да и схема простейшая (наверняка, но я ещё не вскрывал — все проблемные лампы сдаём поставщикам, ибо гарантия).
Выше я давал ссылку на статью о передаче энергии по одному проводу, там вилка Авраменко расписана. И хоть в статье утверждается о необходимости «специального трансформатора», но суть способа в том, что достаточно высокочастотное напряжение может создать ток в этой «вилке». Как это может работать в сети промышленной частоты? Ну, для начала, нужно забыть картинку из школьного учебника с идеальной синусоидой — в современных сетях на удалении от генераторов картина совсем не такая гладкая! В этом можно убедиться лично, достаточно отъехать от города в любое село и воткнуть в розетку осциллограф — кардиологи при взгляде на полученную кривую сразу опознают предынфарктное состояние. То есть, в наших розетках уже есть достаточно высокая частота (хоть и не полной амплитуды, вилке достаточно и этого).
Далее, диоды выпрямляют это дело, но они ведь тоже не идеальны — у них есть смещение на прямой ветви ВАХ, а также «хвостик» на её отрицательной части, то есть при отрицательной полуволне ток, хоть и мизерный, но есть. Тем более, конденсаторы имеют свои проблемы, и даже незначительная переполюсовка электролита им здоровья не прибавляет.
Следующее (и более близкое к «проблеме фазы») соображение — обычно на схемах общим проводником назначается отрицательный полюс диодного моста, и на печатных платах он делается максимально возможной площади (то есть травятся плюсовые и промежуточные проводники, а остальная площадь не травится, для экономии раствора). Всё это упаковывается в чрезвычайно малый объём, окруженный цоколем лампы, и я уверен — создаёт паразитную ёмкость. Да, она очень малая, пикофарады. Да, в такой ёмкости сложно запасти даже доли ватта. Но она — есть. Плюс имеется полевый транзистор, пытающийся стабилизировать ток через лампу. Не в этом ли корень проблемы?

Как бы то ни было, я СДЛ буду подключать пятаком к фазе, а цоколем к нулю, чего и всем советую ;)

Разрыв фазы а не нуля, в большей степени это меры безопасности пи замене любых ламп. То что лампа в пол накала горит, это говорит о наличии тока утечки. А синусоида искривляется от использования ИБП, ЧРП и прочего.Потому как в сети возникают паразитные гармоники 3 и 5 порядка

Полностью поддерживаю.
А по поводу подключения фазы именно к лампе, и разрыва нуля на выключателе — это старый советский подход в быту, и обусловлен он был тогдашним представлением о надёжности товаров со знаком качества (коими были помечены все, выпускавшиеся серийно). Так, в Союзе было не принято считать, что лампа может взорваться и оставить цоколь в патроне; также было запрещено думать, что патрон способен выгореть от нагрева, что его контакты могут быть окислены. И предполагалось, что нормальная советская семья будет чаще сталкиваться с необходимостью клеить обои, чем решать проблемы с люстрой — для снятия фазы с выключателя (приходящего туда через лампочку) достаточно выкрутить лампочку ;)

Утечка через выключатель

…если выключатель с подсветкой, то так и будет…

Ремонт светодиодного прожектора

Одним из современных видов светодиодных источников света для уличного освещения является светодиодный прожектор. Электрическая схема светодиодного прожектора принципиально не отличается от схемы светодиодной лампы. Основное отличие заключается в их конструкции, так как требуется обеспечить работоспособность в широком диапазоне температур в условиях осадков. Поэтому ремонт прожекторов своими руками мало чем отличается от ремонта светодиодных ламп и даже проще, так как не возникает трудностей при разборке. Для получения доступа к драйверу и светодиодам прожектора достаточно отвинтить всего несколько винтов.

Ремонт маломощного светодиодного прожектора

Попали мне в ремонт два одинаковых светодиодных прожектора типа СДО01-10 мощностью 10 Вт. При внешнем осмотре сразу была обнаружена неисправность у одного из них – частичное отслоение защитного слоя и наличие темного пятна на светоизлучающей поверхности светодиодной матрицы.

Надежда на ремонт прожектора с неисправной светодиодной матрицей сразу исчезла, так как стоимость такого светодиодного излучателя обычно превышает половину стоимости прожектора. Да и приобрести новую матрицу весьма проблематично, так как на светодиодах обычно нет маркировки и определить тип нестандартного излучателя сложно. Внешний вид второго прожектора не вызвал вопросов.

Решил упростить задачу ремонта, переставив драйвер прожектора со сгоревшей матрицей в прожектор с исправной. Но снятие задних крышек показало, что в обоих прожекторах драйверы неисправны.

В обоих драйверах перегорели защитные резисторы номиналом 1 Ом, что свидетельствовало о пробое одного из диодов диодного мостика или ключевого транзистора.

Прозвонка мультиметром показала, что пробит переход у ключевого n-p-n транзистора D13005K и управляющего S8050.

Резистор и транзисторы были выпаяны и заменены исправными, но прожектор не заработал. Дальнейший поиск неисправного элемента привел к оптопаре обратной связи, которая оказалась в обрыве. На фотографии оптопара находится слева вверху. После замены оптопары светодиодный прожектор заработал.

Электрическая схема светодиодного прожектора

На фотографии приведена типовая электрическая схема драйвера светодиодного прожектора. Принцип работы схемы любого драйвера прожектора одинаковый.

Напряжение из бытовой сети подается на вход драйвера через предохранитель F1, фильтруется с помощью LС элементов и выпрямляется диодным мостом. Далее сглаживается электролитическим конденсатором С13. На выводах конденсатора создается напряжение постоянного тока величиной около 280 В.

С конденсатора C13 напряжение подается через токоограничивающие резисторы на стабилитрон D12 и вывод 6 микросхемы. Стабилитрон обеспечивает питание микросхемы напряжением 9 В, которое является опорным для работы драйвера в целом. С конденсатора C13 напряжение поступает также через обмотку трансформатора Т1.1 на вывод полевого транзистора Q1 работающего в ключевом режиме.

Работает драйвер следующим образом. С вывода 5 микросхемы на затвор транзистора Q1 поступают высокочастотные импульсы, благодаря которым сопротивление между его стоком и истоком становиться близким к нулю. В этот момент через первичную обмотку трансформатора проходит ток, благодаря которому на вторичной обмотке появляется напряжение. Оно выпрямляется быстродействующим диодом SF28 и сглаживается электролитическим конденсатором SC1. Величина тока, протекающего через LED матрицу, определяется величиной сопротивления резисторов, установленных с 3 вывода микросхемы на общий провод.

Наиболее часто выходят из строя – электролитические конденсаторы (их легко определить по внешнему виду — вспучены), диоды мостового выпрямителя, полевой транзистор, высокочастотный диод и стабилитрон (в случае его обрыва выходит из строя микросхема).

Причина перегорания светодиодной матрицы в прожекторе

Обычно светодиодные матрицы выходят из строя из-за перегрева. Решил разобраться, почему в данном прожекторе, несмотря на толстостенный дюралюминиевый корпус, являющийся одновременно и радиатором перегорела светодиодная матрица.

Первое, что бросилось в глаза, это крепление матрицы с помощью двух винтов, а не четырех, что предусмотрено ее конструкцией. Головки винтов были конической формы, что могло привести при сильном закручивании винтов к деформации подложки матрицы.

После отпайки токоподводящих проводников и откручивания винтов матрица легко отделилась от корпуса прожектора. На снимке внешний вид. Выборки в углах подложки вместо отверстий снижают вероятность равномерного прижима ее к радиатору.

Причина выгорания светодиодной матрицы стала очевидной после осмотра ее обратной стороны. Участок подложки, противоположный прогоревшему участку со светодиодами не был покрыт теплопроводящей пастой, хотя паста на корпусе прожектора была нанесена равномерно.

Обычно участок радиатора, к которому прижимается тепловыделяющий элемент, шлифуется. В прожекторе это правило нарушено вдвойне, так как площадь корпуса, к которой прижимается светодиодная матрица, не шлифована, и еще окрашена краской типа шагрень, что существенно снижает отвод тепла с матрицы.

Исходя из вышесказанного, можно сделать заключение, что светодиодная матрица вышла из строя из-за перегрева по причине плохого ее прижима к корпусу прожектора при сборке.

Перед установкой матрицы в корпус прожектора, место ее контакта было обработано наждачной бумагой до блеска алюминия и нанесена свежая термопаста.

Ремонт мощного светодиодного прожектора

Еще раз пришлось столкнуться с ремонтом более мощного прожектора типа СДО01-30 мощностью 30 Вт.

Внешний вид прожектора представлен на фотографии. По габаритным размерам он несколько больше, а конструкция прожектора повторяет конструкцию выше представленной модели.

После снятия задней крышки с прожектора и осмотра внешнего вида радиоэлементов на печатной плате, деталей с подозрительным внешним видом обнаружено не было.

Осмотр печатной платы после ее снятия со стороны печатных проводников сразу выявил два перегоревших резистора, R8 (2 Ом) и R22 (1 Ом). Обычно низкоомные резисторы перегорают от большого протекающего через них тока при пробое полупроводниковых приборов или конденсаторов. Рядом с резисторами находился полевой мощный транзистор SVD4N65F, который и оказался при прозвонке неисправным. Электрической схемы прожектора в наличии не было и пришлось номиналы сгоревших резисторов узнать, вскрыв исправный прожектор такого же типа.

Неисправные резисторы и транзистор были выпаяны и дополнительно проверены на печатной плате все остальные полупроводниковые элементы. После запайки исправных резисторов и транзистора в печатную плату прожектор заработал.

Как видите, владея навыками работы с мультиметром и паяльником можно успешно ремонтировать любые светодиодные прожекторы своими руками.

Отремонтированный прожектор уже несколько лет исправно работает. Второй тоже недавно отремонтировал, благодаря появлению нового типа LED матриц, для которых не нужен дополнительный драйвер, так как он уже установлен на подложке матрицы. Матрицы по цене не дороже классических изделий.

Читайте также  Схема подключения дифференциального автомата

В дополнение удалось не только восстановить работоспособность прожектора, но и увеличить его мощность в три раза, при этом добиться нулевого коэффициента пульсаций.

Cветодиодный прожектор, устройство, ремонт.

Рассказано с пояснениями о двух способах восстановления светодиодных прожекторов.

Первый способ восстановления — замена неисправных деталей.

Прожектор светодиодный мощностью 30 Вт полностью перестал работать.

Корпус герметичный, разбирается просто откручиванием 4х винтов по периметру.

Вид прожектора со снятой крышкой.

После снятия отражателя получаем доступ к деталям.

Внешних повреждений не видно.

Подключаем к сети 220В и измеряем напряжение прямо на контактах питания светодиодной матрицы. Оно равно 0. Должно быть около 30 В, как написано на корпусе драйвера.

Отпаиваем провода и проверяем светодиоды. Их 10 групп по 6 светодиодов. В каждой группе светодиоды соединены параллельно, а сами группы последовательно. Напряжение питания одного светодиода около 3 В, 10 групп последовательно будет около 30 В. Вот такое напряжение и должен обеспечивать драйвер.

Из 60 светодиодов при проверке не светит только 1. Это не окажет существенного влияния на работу прожектора, поэтому переходим к драйверу.

Драйвер приклеен к корпусу. Его металлический корпус можно разогнуть, чтобы освободить плату с деталями.

После очистки от герметика и гари получаем доступ к деталям. Часть платы выгорела. Но пробитыми оказались только диоды входного мостика. Микросхема и остальные детали не коротят при прозвонке.

Выпаиваем неисправные детали, очищаем плату, обугленные участки платы нужно удалить, через них может быть утечка. Промываем все спиртом. Ставим новые диоды. У меня под рукой 1N4007. Они конечно больше по габаритам, но места для их установки хватит. По обратному напряжению и току они подходят с запасом. Вот так они были запаяны.

Схема подключения показана ниже. Резистор 10 Ом на 2 Вт установлен снаружи драйвера. Он нужен для ограничения тока заряда конденсатора после диодного моста при первом включении. Это повысит надежность. Конденсатор 22 мкф на 400 В в схеме уже был, его не менял.

Первое включение через лампу 220В 100Вт. Вдруг еще что-то неисправно, лампа ограничит ток и потери будут минимизированы.

Все работает нормально.

Отключаем лампу подключаем драйвер в сеть через резистор 10 Ом. Проверяем еще раз. Измеряем ток. При напряжении 30 В ток равен 0,61 А.

Так как герметик мы повредили, покрываем плату и детали шеллаком или электротехническим лаком. Прожектор светодиодный работает на улице и это защитит схему от конденсата и соответственно, от выхода из строя. Собираем корпус светодиодного прожектора в обратном порядке. Тщательно устанавливаем резиновую прокладку, защищающую внутренности прожектора от дождя.

Спустя несколько недель в ремонт поступил еще один прожектор такого же типа.

Его пришлось восстанавливать вторым способом, о котором и пойдет речь ниже.

Он тоже не светится, напряжение на контактах матрицы 0, как и в предыдущем случае.

Отпаял контакты, проверил драйвер без нагрузки, работает, выдает 52В.

Стал проверять светодиоды на замыкание, замыкают все 10 групп в которых светодиоды соединены параллельно, по 6 штук. Естественно, нужно выпаивать, чтобы найти те, которые замыкают. Только феном паяльной станции выпаивать трудно. Положил матрицу на утюг, он греет до 115 °C, помогая феном паяльной станции температура которого выставлена около 220°C, быстро выпаял все светодиоды.

Выпаянные светодиоды проверил. Замыкает половина. Запаял на плату через один, в надежде получить прожектор с мощностью меньше на 50%. Включил, оказалось, драйвер не держит нагрузку, светодиоды мигают и светятся неравномерно. От лабораторного блока питания при 30В светодиоды не мигают, но яркость свечения у всех разная, наверное они повреждены.

Дальше возиться уже невыгодно. Посмотрел сколько стоит новый светодиодный прожектор такого типа или аналогичный. Цена чуть больше $10. Просматривая материалы по этой теме увидел матрицы светодиодные, уже адаптированные под 220В. Их цена на близкую мне мощность около $3,5. Это в три раза ниже стоимости нового прожектора. Приобрести матрицу можно здесь.

Ее установочный размер меньше чем той, которая стояла, но в этом корпусе под матрицей уже были отверстия, которые в точности совпали с нужными для новой матрицы. Видимо корпус адаптирован и под такой вариант.

Но, если бы их и не было, просверлить четыре отверстия в алюминиевом корпусе и нарезать резьбу на 3мм не представляется сложным. Главное, под новую матрицу положить термопасту. Если старая не засохла, ее можно использовать. На матрице три контакта. Два обозначены L и L, а один N. L и L между собой соединены, легко просматривается по дорожкам. 220В В нужно подавать на N и любой L. Весь ремонт сводится к тому, чтобы прикрутить новую матрицу и подпаять два сетевых провода.

Ремонт светодиодного прожектора с заменой матрицы мне понравился. Его можно выполнить минут за 30. Так что, рекомендую. Да и выгода в три раза, между покупкой нового прожектора и матрицы, аргумент весомый.

Материал статьи продублирован на видео:

Как отремонтировать светодиодный прожектор

В последнее время светодиодные прожекторы приобрели значительную популярность и постепенно вытесняют другие виды прожекторов с рынка благодаря своим качествам: экономичности и долговечности. Но даже светодиодные прожекторы могут выходить из строя.

В случае обращения в специализированные мастерские по ремонту электротехники можно потратить очень много времени и средств на ремонт. В большинстве случаев ремонт светодиодных прожекторов может быть выполнен своими руками, стоит только внимательно изучить принцип работы и конструкцию.

Типовые неисправности

В большинстве случаев при появлении неисправности в прожекторе, в его работе будут следующие проблемы:

  • При подаче напряжения прожектор полностью не работает — свечения нет.
  • При работе прожектора заметно, что светодиод периодически или постоянно мерцает.
  • При подаче напряжения прожектор работает не на полную мощность или заметно, что сильно изменился оттенок света.

Возможно ли отремонтировать светодиодный прожектор? Конечно, но при наличии определенных знаний, а если знаний всё-таки не хватает то купить такой прибор по очень демократичной цене можно на сайте наших партнёров led-comp.ru, выбор различных вариантов очень большой.

Устройство LED-прожектора

Следует знать, что конструкция любого светодиодного прожектора состоит из двух основных частей: led-матрицы и драйвера. Матрица — это источник света. В прожекторе может быть установлена одна или несколько матриц, которые могут состоять из нескольких светодиодов. Другая важная деталь прожектора — драйвер, или блок питания.

Соответственно, ремонт неисправного светодиодного прожектора, будет заключаться в определении неисправной детали и замене ее на другую, подходящую по параметрам.

От источника тока, питание подается на электронную плату драйвера, где электрический ток преобразовывается и затем приходит на матрицу, которая излучает свет.

Кроме матрицы и драйвера в устройство светодиодного прожектора могут входить:

  • Радиатор служащий для отведения тепла.
  • Отражатель, линзы или зеркала, которые служат для фокусировки светового луча.
  • Приспособления для крепления прожектора.

к содержанию ↑

Схемы драйверов

При ремонте драйверов светодиодного прожектора необходимо знать его устройство. Конструкция драйверов включает в себя диодный мост, резисторы и конденсаторы. Диодный мост служит для выпрямления электрического тока, который затем стабилизируется посредством резисторов и конденсаторов.

Вот некоторые простые электрические схемы драйверов. Схемы приведены для наглядного описания принципа работы и могут отличаться от установленых в других устройствах.

Схема драйвера светодиодной лампы MR-16. Схема драйвера светодиодной лампы MR-16 с защитой. Схема драйвера светодиодной лампы SMD-5050.

Но в светодиодных прожекторах применяются драйверы с более сложными схемами, которые обеспечивают лучшие характеристики.

Схема импульсного драйвера к содержанию ↑

Пошаговая инструкция по диагностике и ремонту

При ремонте светодиодного прожектора своими руками рекомендуется придерживаться следующей последовательности действий:

  1. Внешний осмотр устройства.
  2. Проверка драйвера.
  3. Проверка светодиодной матрицы.

Проведение внешнего осмотра

Как говорят опытные электрики любая неисправность электроприборов имеет две причины: когда нет контакта, там, где он должен быть, или когда есть контакт, там, где его быть не должно!

Внимательный осмотр прожектора может значительно облегчить задачу поиска неисправности. Во-первых, необходимо осмотреть питающий провод. На нем должны отсутствовать переломы, различные механические повреждения изоляции и конечно следы повреждения изоляции от короткого замыкания или следы оплавления в результате термического воздействия электрического тока.

Во-вторых, нужно осмотреть корпус устройства и светодиодную матрицу на наличие различных механических повреждений. При осмотре матрицы можно визуально определить неисправность на светодиодах /матрице (если стоит COB) по наличиию черных точек.

При изготовлении светодиодов по технологии COB (Chip On Board) несколько светодиодов распололагаются на одной плате и покрываются люминофором. При выходе из строя одного или гнескольких светодиодов вся плата оказывается неработоспособной, так как светодиоды подключаются последовательно. Перегоревший светодиод будет отличаться от других более темным цветом. При конструкции матрицы, состоящей из отдельно расположенных светодиодов, неисправный также может отличаться цветом от соседних.

В-третьих, производиться вскрытие корпуса прожектора и проверяется состояние плавкой вставки предохранителя. При этом следует обратить внимание на состояние платы, на отсутствие механических повреждений или элементов, которые перегорели. Также осматриваются контакты на отсутствие следов окисления или коррозии.

При проведении осмотра будет целесообразно прозвонить провода и проверить наличие электрического контакта во всей цепи.

Проверка работоспособности драйвера

Для проверки работоспособности драйвера необходимо подать на отключенный драйвер переменное напряжение 220 В. На его выходе должно быть постоянное напряжение, величина которого будет немного выше, чем величина, указанная на корпусе.

К примеру, если на корпусе указано 28-38 В, при подключении драйвера без нагрузки, выходное напряжение будет составлять 40 В.

Но при таком способе проверки можно ошибиться, ведь существуют драйверы, которые могут не включаться без нагрузки. Для получения правильных результатов при проверке необходимо подключить к выходу драйвера нагрузочный резистор.

Подбор номинала резистора следует производить по закону Ома. Для этого необходимо узнать, какие выходные параметры написаны на корпусе. К примеру, если на корпусе написано: «OUTPUT 23-35 VDC 600 mA ±5%», наименьшую величину сопротивления рассчитываем, как: 23/0,6=38 Ом. Соответственно, наибольшая величина рассчитывается как: 35/0,6=58 Ом. Затем выбираем наиболее подходящий резистор по номиналу, с учетом мощности. Если выбрать резистор недостаточной мощности, при работе он будет значительно нагреваться и перегорит. Стандартный ряд мощностей включает значения: 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2 и более Вт.

Мощность резистора определяется как произведение напряжения (U) на ток (I) по формуле:

После расчета выбираем наиболее подходящее из стандартных значений.

Далее, проверяем уровень напряжения на выходе устройства. Если напряжение находится в пределах, указанных на табличке драйвера, делаем заключение о том, что устройство работоспособно и продолжаем поиск неисправности.

Алексей Бартош/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Gk-Rosenergo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: