Светодиодные лампы (LED) стали стандартом освещения в современных домах и офисах благодаря своей энергоэффективности и долговечности. Однако, как и любое другое оборудование, они могут выйти из строя, поэтому ремонт светодиодной лампы позволяет продлить срок ее службы.
Использование светодиодных ламп — это шаг в сторону более производительного и экологически чистого света. Преимущества в области энергосбережения они являются источником света для каждого дома и офиса.
По мере того как технологии продолжают развиваться, можно ожидать, что светодиоды займут еще более значимое место в нашей жизни, способствуя сохранению окружающей среды и улучшению качества жизни. Однако перед решением задачи как отремонтировать светодиодную лампочку, важно понять, что именно могло вызвать ее неисправность. Наиболее распространенные причины поломок включают:
- Перегрев: светодиоды могут перегреваться, если они не имеют надежного теплоотвода. Это может привести к постепенному ухудшению их работы и, как следствие, к выходу из строя.
- Качество компонентов: низкокачественные светодиоды или драйверы могут преждевременно отказать в работе. Выбор ламп известных брендов с хорошими отзывами может помочь избежать этого.
- Неправильное напряжение: использование светодиодной лампочки в сети с высоким или нестабильным напряжением может привести к её повреждению.
- Механические повреждения: удары и падения могут повредить внутренние детали.
Содержание
- Устройство светодиодной лампы
- Схема светодиодной лампы
- Ремонт светодиодной лампы — светодиодная лампа мигает
- Ремонт светодиодной лампы своими руками
- Светодиодная лампа с плавным пуском
- Ремонт светодиодной лампы — повышающий инвертор
- Ремонт неоновой лампочки
- Ремонт светодиодной лампы — светодиодный фонарик
- Автономный садовый фонарь
- Заключение
Устройство светодиодной лампы
В первых конструкциях светодиодных лампочек светоизлучающий элемент присутствовал в виде одного кристалла. Современные модели LED ламп в одном кристалле могут содержать несколько светодиодов. Несмотря на это, устройство светодиодной лампы не претерпело существенных изменений. В качестве основных элементов она включает:
- Колпак рассеивания света или колбу, изготовленную из полимерного материала или стекла. Он предназначен для более мягкого распределения излучаемого светового потока.
- Матрицу или панель со светодиодами как точечные источники света.
- Металлический или полимерный корпус для отвода тепла и защиты от механических повреждений.
- Драйвер или стабилизатор тока преобразует поступающую энергию, независимо от ее мощности и напряжения в строго заданную величину тока.
- Цоколь для соединения лампочки с электросетью, который в зависимости от ее типа различается многообразием.
К основным параметрам светодиодной лампы относятся:
- мощность, которая определяет какое количество энергии потребляться из электросети при работе;
- излучаемый спектр — теплый (2700 – 3300 К), дневной (3500 — 6000 К) или холодный (свыше 6000К), указываемый на упаковке лампочки;
- коэффициент цветопередачи, который обозначается как CRI или Ra, величина которого для жилых помещений обычно 80-90;
- угол рассеивания и вид потока указывает на направленный или рассеянный световой поток;
- уровень светоотдачи характеризует насколько эффективен каждый ватт созданному световому потоку.
Схема светодиодной лампы
Изначально в светодиодных лампочках стабилизацию тока обеспечивал линейный стабилизатор. С него подавался ток на матрицу последовательно соединенных отдельных светодиодов. Схема светодиодной лампы с некоторыми типами линейных стабилизаторов представлена ниже.
В последнее время с целью повышения эффективности в один кристалл стали помещать несколько светодиодов. При этом значительно сократилось число кристаллов в матрице при заданном световом потоке.
В то же время, увеличилась и теплоотдача лампочки. Поэтому для питания светоизлучающих элементов был разработан импульсный блок питания (ИБП), благодаря чему светодиоды меньше перегреваются.
В схеме с ИБП надо подбирать множество параметров, для расчета которых приводятся даже формулы. В качестве недостатка таких ламп не мешает отметить, что их нельзя применять в местах с аппаратурой, чувствительной к электромагнитным излучениям. Они способны нарушить нормальную работу радиоприемных устройств и медицинской аппаратов.
Интегральная микросхема (ИМС) в схеме предназначена для того, чтобы светодиоды хорошо светились как при низком, так и при высоком напряжении, то есть она выполняет роль стабилизатора тока светодиодов.
При подаче на лампу напряжения 220 В оно выпрямляется диодным мостом и накапливается на обкладках сглаживающего конденсатора. Чем выше накопленное напряжение на конденсаторе, тем частота импульсов, снимаемых с выходи ИМС меньше.
Программирующий резистор R создается количество импульсов, поступающих с микросхемы в дроссель, то есть задается уровень тока. Чем больше накапливается энергии в дросселе, тем большее напряжение через диод поступает на светодиоды.
Примечание. Вместо ИМС можно использовать Джоуль-вор, который в состоянии обеспечить питанием светодиоды от батарейки 1,5 В, но ток будет большой. В этом случае при повышении входного напряжения частота тогда будет увеличиваться.
Ремонт светодиодной лампы — светодиодная лампа мигает
Как уже отмечалось, в матрицах современных светодиодных ламп стоят не одиночные светодиоды, а кристаллы, содержащие несколько светоизлучающих элементов, для которых напряжение питания может быть более 16 В. В мощной лампе имеется много светодиодов и под колпаком рассеивания собирается изрядное количество тепла.
Для охлаждения кристаллов с обратной стороны матрицы сверху не токопроводящего слоя помещается массивная пластина обычно из алюминия. Иногда дополнительный отвод тепла обеспечивается при снятии колпака или созданием дополнительных отверстий в корпусе лампочки и др.
Не меньший эффект получается, когда используются в светильниках ламы с не стандартным корпусом, а с алюминиевым, в которых хорошо отводится тепло и к тому же они дешевле.
Блок питания современной светодиодной лампы расположен с обратной стороны матрицы светоизлучающих элементов и имеет несложную конструкцию. На стороне матрицы, где расположены светодиоды, имеется специальная микросхема стабилизации тока.
Такие ИМС ограничивают ток, протекающий по последовательно соединенным светодиодам. Чем меньше сопротивление резистора R1, тем больший ток протекает через микросхему и светодиоды.
После некоторого времени работы излучающие элементы нагреваются, и тогда светодиодная лампа мигает. Причина в том, что кремниевые элементы, на которых собираются электронные схемы при нагреве начинают проводить большой ток или выходят из строя.
Их критическая температура нагрева составляет порядка 140 градусов, а для светодиодов этот предел ограничен 105 градусами. Когда из строя совсем выходит микросхема стабилизации тока, то лампочка начинает гореть тускло.
При исправной ИМС уменьшение проходящего тока достигается посредством увеличения величины резистора R1. Для каждого типа лампы значение этого резистора свое, но обычно не превышает 100 Ом, поэтому достаточно будет этот резистор заменить, например, сопротивлением 50 Ом.
В некоторых лампочках стоят 2 резистора, соединенных параллельно, поэтому, если выпаять один из них, то мощность лампы также уменьшается, и она начинает гореть тусклее, что также продлит срок ее службы.
По другому варианту микросхему можно заменить резистором или светодиоды и вход микросхемы зашунтировать конденсатором. Шунтирование конденсатором опасно тем, что при включении лампочки через светодиоды потечет большой ток, и они выйдут из строя. Тогда уместно будет, не выпаивая микросхемы, зашунтировать ее 1 и 2 ногу резистором, который надо подобрать опытным путем.
Ремонт светодиодной лампы своими руками
- Отделить колпак рассеивания лампу с помощью ножа и прокатывания ее по поверхности стола.
- Сгоревший светодиод можно определить по темной точке на нем или посредством замыкания его отрезком провода при включенной в сеть лампочке.
- В простейшем случае на неисправный светодиод достаточно поместить несколько капель раствора поваренной соли.
- Неисправный светодиод можно также зашунтировать кусочком канцелярской скрепки, согнув ее плоскогубцами.
- Если в лампе стоят кристаллы с несколькими светодиодами, то для их прозвонки лучше использовать простое устройство. В качестве источника питания можно использовать 2 батарейки типа «Крона».
- В другом варианте можно отверткой или ножом удалить светодиод, зачистить контакты, вырезать кусочек фольги из упаковки от таблеток, приклеить его на изоленту и поместить на место сгоревшего светодиода.
- Еще один вариант, когда на наждачной бумаге стачивается грифель карандаша и графит от него помещается на место сгоревшего элемента.
- К тому же, можно запаять контакты светодиода припоем. Если же используется параллельно-последовательное соединение светодиодов, то нужно запаивать оба светодиода.
Наконец, ремонт светодиодной лампы своими руками не ограничивается только рассмотренными способами. Имеется много и других приемов замены элементов, но они более сложные, например, путем замены новым светодиодом. В этом случае необходимо использовать пайку и специальные приспособления.
Светодиодная лампа с плавным пуском
Светодиодная лампа с плавным пуском легко использует два диода, конденсатор и два резистора. Схема такой лампы не содержит дефицитных деталей и может быть собрана в домашних условиях можно сказать «на коленке».
Время плавного пуска и затухания лампочки задается величиной емкости конденсатора, который рассчитан на напряжение не менее 300 В. При этом на каждый светодиод предполагается иметь две 2 мкФ емкости.
Ремонт светодиодной лампы — повышающий инвертор
Простой импульсный преобразователь напряжения может быть выполнен как повышающий инвертор для светодиодной лампочки, который работает от 1 В. Схема отличается простотой и не надо ничего настраивать.
Она зажигает неоновую лампочку на напряжение 45 В. При напряжении от 2,5 В способны светиться светодиодные лампы на 220 В. При напряжении 5 В начинают работать маломощные лампочки накаливания мощностью 8 Вт и напряжением 110 В.
Для транзистора КТ816 потребуется небольшой радиатор, а КТ817 может работать и без него. Железо для импульсного трансформатора задействовать, например, из адаптера зарядки телефона. Сначала мотается вторичная обмотка, содержащая 350 витков, проводом с диаметром 0,12 мм. После изоляции из скотча создается первичная обмотка, содержащая 15 витков провода диаметром 0, 2 мм.
Когда нагрузкой повышающего инвертора служит неоновая лампочка, то транзистор может использоваться без теплоотвода. При питании светодиодной лампы от напряжения 5 — 6 В потребляемый ток находится в пределах 1 — 1,5 А.
Ремонт неоновой лампочки
Если у неоновой лампочки обломался один из выводов, то ремонт неоновой лампочки сводится к тому, что достаточно на ее колбу намотать 10-15 витков мягкой стальной проволоки. Конечно можно намотать и больше, но при этом плохо будет видно ее свечение.
После намотки скрутить ее концы проволоки, чтобы она не соскальзывала с колбы лампочки. Тогда можно считать, что лампочка восстановлена, так как у нее появился второй вывод.
В итоге у лампочки появился второй вывод.
Ремонт светодиодной лампы — светодиодный фонарик
Литий-ионные аккумуляторы привлекательны тем, что обладают большой емкостью при небольших габаритных размерах. Они в состоянии длительное время создавать приемлемый ток для питания светодиодов.
Поэтому светодиодный фонарик с питанием 3,7 В от такого аккумулятора в хозяйстве может быть незаменимым инструментом. Плюсом является и то, что аккумулятор можно в любое время подзарядить.
В схеме используются транзисторы типа АРМ3055L на напряжение 30 В и ток 15 А с сопротивлением 200 мОм, работа которых осуществляется при напряжении затвора 1 — 3 В. Дроссель 220 микрогенри можно выпаять из старой системной платы компьютера.
В качестве трансформатора можно использовать дроссель от энергосберегающей лампы, который уже содержит обмотку около 300 витков. Для той цели подойдет также дроссель от импульсного блока питания светодиодной лампы. При самостоятельном изготовлении трансформатора вначале наматывается вторичная обмотка 300 витков, а затем первичная обмотка 7+7 витков с отводом от средины.
Порядок сборки фонарика:
- Разобрать светодиодную лампочку.
- Припять к каждому выводу аккумулятора по 2 отрезка провода.
- Два провода от плюса и минуса аккумулятора припаять к центральной площадке цоколя и его резьбовой части.
- Аккумулятор обмотать изолентой и вставить в корпус светодиодной лампочки.
- Оставшиеся 2 провода от аккумулятора соединить с указанными элементами на схеме через выключатель.
- Установить выключатель, собрать светодиодную лампу и фонарик готов.
- Контакты цоколя лампочки могут использоваться для зарядки аккумулятора.
Автономный садовый фонарь
Наконец, следует также остановиться на эффективной подсветке в саду. Автономный садовый фонарь содержит солнечную панель. Ему не потребуется провод питания и периодическая замены батареек. В основе принципа его работы участвует освещение. Схема садового фонарика.
Когда на улице еще светло, солнечная батарея SC1 вырабатывает напряжение, которое подзаряжает литий-ионный аккумулятор A/Bat1. В таком состоянии транзистор T1 заперт и светодиод не горит. С наступлением темного времени суток от солнечной панели через резистор R1 подается напряжение смещения и транзистор открывается. От напряжения аккумулятора светодиод загорается.
В схеме вместо Т1 может использоваться любой маломощный кремниевый транзистор с проводимостью n-p-n, например, КТ315 или КТ3102 с любым буквенным индексом. Аккумулятор тоже может быть любой, например, от сотового телефона, но лучше применить цилиндрический литий-ионный. Солнечная батарея – маломощная на напряжение 5 В.
Заключение
Таким образом, несмотря на то, что светодиодные лампочки обычно очень надежны, их поломка не является чем-то необычным. Поэтому, следуя представленным рекомендациям, ремонт светодиодной лампы позволяет не только восстановить ее, но и предотвратить преждевременный выход из строя. В то же время, замена лампы на новую может быть лучшим решением, если старая лампочка не поддается ремонту.
Приходилось ли вам сталкиваться с ремонтом светодиодных ламп? Делитесь своим опытом в комментариях и не забудьте о социальных сетях. Удачи!
.ru