Ремонт светодиодных LED ламп, электрические схемы
Светодиодные лампы, благодаря малому энергопотреблению, теоретической долговечности и снижению цены стремительно вытесняют лампы накаливания и энергосберегающие. Но, несмотря на заявленный ресурс работы до 25 лет, зачастую перегорают, даже не отслужив гарантийный срок.
В отличие от ламп накаливания, 90% перегоревших светодиодных ламп можно успешно отремонтировать своими руками, даже не имея специальной подготовки. Представленные примеры помогут Вам отремонтировать отказавшие светодиодные лампы.
Устройство светодиодной лампы
Прежде, чем браться за ремонт светодиодной лампы нужно представлять ее устройство. Вне зависимости от внешнего вида и типа применяемых светодиодов, все светодиодные лампы, в том числе и филаментные лампочки, устроены одинаково. Если удалить стенки корпуса лампы, то внутри можно увидеть драйвер, который представляет собой печатную плату с установленными на ней радиоэлементами.
Любая светодиодная лампа устроена и работает следующим образом. Питающее напряжение с контактов электрического патрона подается на выводы цоколя. К нему припаяны два провода, через которые напряжение подается на вход драйвера. С драйвера питающее напряжение постоянного тока подается на плату, на которой распаяны светодиоды.
Драйвер представляет собой электронный блок – генератор тока, который преобразует напряжение питающей сети в ток, необходимый для свечения светодиодов.
Иногда для рассеивания света или защиты от прикосновения человека к незащищенным проводникам платы со светодиодами ее закрывают рассеивающим защитным стеклом.
О филаментных лампах
По внешнему виду филаментная лампа похожа на лампу накаливания. Устройство филаментных ламп отличается от светодиодных тем, что в качестве излучателей света в них используется не плата со светодиодами, а стеклянная герметичная заполненная газом колба, в которой размещены один или несколько филаментных стержней. Драйвер находится в цоколе.
Филаментный стержень представляет собой стеклянную или сапфировую трубку диаметром около 2 мм и длиной около 30 мм, на которой закреплены и соединены последовательно покрытые люминофором 28 миниатюрных светодиодов. Один филамент потребляет мощность около 1 Вт. Мой опыт эксплуатации показывает, что филаментные лампы гораздо надежнее, чем изготовленные на базе SMD светодиодов. Полагаю, со временем они вытеснят все другие искусственные источники света.
Филаментным лампам и их ремонту посвящена отдельная статья «Устройство и ремонт филаментных ламп».
Примеры ремонта светодиодных ламп
Внимание, электрические схемы драйверов светодиодных ламп гальванически связаны с фазой электрической сети и поэтому следует соблюдать осторожность. Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током.
Ремонт светодиодной лампы
ASD LED-A60, 11 Вт на микросхеме SM2082
В настоящее время появились мощные светодиодные лампочки, драйверы которых собраны на микросхемах типа SM2082. Одна из них проработала менее года и попала мне в ремонт. Лампочка бессистемно гасла и опять зажигалась. При постукивании по ней она отзывалась светом или гашением. Стало очевидно, что неисправность заключается в плохом контакте.
Чтобы добраться к электронной части лампы нужно с помощью ножа подцепить рассеивающее стекло в месте соприкосновения его с корпусом. Иногда отделить стекло трудно, так как при его посадке на фиксирующее кольцо наносят силикон.
После снятия светорассеивающего стекла открылся доступ к светодиодам и микросхеме – генератора тока SM2082. В этой лампе одна часть драйвера была смонтирована на алюминиевой печатной плате светодиодов, а вторая на отдельной.
Внешний осмотр не выявил дефектных паек или обрывов дорожек. Пришлось снимать плату со светодиодами. Для этого сначала был срезан силикон и плата поддета за край лезвием отвертки.
Чтобы добраться до драйвера, расположенного в корпусе лампы пришлось его отпаять, разогрев паяльником одновременно два контакта и сдвинуть вправо.
С одной стороны печатной платы драйвера был установлен только электролитический конденсатор емкостью 6,8 мкФ на напряжение 400 В.
С обратной стороны платы драйвера был установлен диодный мост и два последовательно соединенных резистора номиналом по 510 кОм.
Для того, чтобы разобраться в какой из плат пропадает контакт пришлось их соединить, соблюдая полярность, с помощью двух проводков. После простукивания по платам ручкой отвертки стало очевидным, что неисправность кроется в плате с конденсатором или в контактах проводов, идущих из цоколя светодиодной лампы.
Так как пайки не вызывали подозрений сначала проверил надежность контакта в центральном выводе цоколя. Он легко вынимается, если поддеть его за край лезвием ножа. Но контакт был надежным. На всякий случай залудил провод припоем.
Винтовую часть цоколя снимать сложно, поэтому решил паяльником пропаять пайки подходящих от цоколя проводов. При прикосновении к одной из паек провод оголился. Обнаружилась «холодная» пайка. Так как добраться для зачистки провода возможности не было, то пришлось смазать его активным флюсом «ФИМ», а затем припаять заново.
После сборки светодиодная лампа стабильно излучала свет, несмотря за удары по ней рукояткой отвертки. Проверка светового потока на пульсации показала, что они значительны с частотой 100 Гц. Такую светодиодную лампу допустимо устанавливать только в светильники для общего освещения.
Электрическая схема драйвера
светодиодной лампы ASD LED-A60 на микросхеме SM2082
Электрическая схема лампы ASD LED-A60, благодаря применению в драйвере для стабилизации тока специализированной микросхемы SM2082 получилась довольно простой.
Схема драйвера работает следующим образом. Питающее напряжение переменного тока через предохранитель F подается на выпрямительный диодный мост, собранный на микросборке MB6S. Электролитический конденсатор С1 сглаживает пульсации, а R1 служит для его разрядки при отключении питания.
С положительного вывода конденсатора питающее напряжение подается непосредственно на последовательно включенные светодиоды. С вывода последнего светодиода напряжение подается на вход (вывод 1) микросхемы SM2082, в микросхеме ток стабилизируется и далее с ее выхода (вывод 2) поступает на отрицательный вывод конденсатора С1.
Резистор R2 задает величину тока, протекающего через светодиоды HL. Величина тока обратно пропорциональна его номиналу. Если номинал резистора уменьшить, то ток увеличится, если номинал увеличить, то ток уменьшится. Микросхема SM2082 допускает регулировать резистором величину тока от 5 до 60 мА.
Ремонт светодиодной лампы
ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27
В ремонт попала еще одна светодиодная лампа ASD LED-A60 похожая по внешнему виду и с такими же техническими характеристиками, как и выше отремонтированная.
При включении лампа на мгновение зажигалась и далее не светила. Такое поведение светодиодных ламп обычно связано с неисправностью драйвера. Поэтому сразу приступил к разборке лампы.
Светорассеивающее стекло снялось с большим трудом, так как по всей линии контакта с корпусом оно было, несмотря на наличие фиксатора, обильно смазано силиконом. Для отделения стекла пришлось по всей линии соприкосновения с корпусом с помощью ножа искать податливое место, но все равно без трещины в корпусе не обошлось.
Для получения доступа к драйверу лампы на следующем шаге предстояло извлечь светодиодную печатную плату, которая была по контуру запрессована в алюминиевую вставку. Несмотря на то, что плата была алюминиевая, и можно было извлекать ее без опасения появления трещин, все попытки не увенчались успехом. Плата держалась намертво.
Извлечь плату вместе с алюминиевой вставкой тоже не получилось, так как она плотно прилегала к корпусу и была посажена внешней поверхностью на силикон.
Решил попробовать вынуть плату драйвера со стороны цоколя. Для этого сначала из цоколя был поддет ножом, и вынут центральный контакт. Для снятия резьбовой части цоколя пришлось немного отогнуть ее верхний буртик, чтобы места кернения вышли из зацепления за основание.
Драйвер стал доступен и свободно выдвигался до определенного положения, но полностью вынуть его не получалось, хотя проводники от светодиодной платы были отпаяны.
В плате со светодиодами в центре было отверстие. Решил попробовать извлечь плату драйвера с помощью ударов по ее торцу через металлический стержень, продетый через это отверстие. Плата продвинулась на несколько сантиметров и в что-то уперлась. После дальнейших ударов треснул по кольцу корпус лампы и плата с основанием цоколя отделились.
Как оказалось, плата имела расширение, которое плечиками уперлось в корпус лампы. Похоже, плате придали такую форму для ограничения перемещения, хотя достаточно было зафиксировать ее каплей силикона. Тогда драйвер извлекался бы с любой из сторон лампы.
Напряжение 220 В с цоколя лампы через резистор — предохранитель FU подается на выпрямительный мост MB6F и после него сглаживается электролитическим конденсатором. Далее напряжение поступает на микросхему SIC9553, стабилизирующую ток. Параллельно включенные резисторы R20 и R80 между выводами 1 и 8 MS задают величину тока питания светодиодов.
На фотографии представлена типовая электрическая принципиальная схема, приведенная производителем микросхемы SIC9553 в китайском даташите.
На этой фотографии представлен внешний вид драйвера светодиодной лампы со стороны установки выводных элементов. Так как позволяло место, для снижения коэффициента пульсаций светового потока конденсатор на выходе драйвера был вместо 4,7 мкФ впаян на 6,8 мкФ.
Если Вам придется извлекать драйвера из корпуса данной модели лампы и не получится извлечь светодиодную плату, то можно с помощью лобзика пропилить корпус лампы по окружности чуть выше винтовой части цоколя.
В конечном итоге все мои усилия по извлечению драйвера оказались полезными только для познания устройства светодиодной лампы. Драйвер оказался исправным.
Вспышка светодиодов в момент включения была вызвана пробоем в кристалле одного из них в результате броска напряжения при запуске драйвера, что и ввело меня в заблуждение. Надо было в первую очередь прозвонить светодиоды.
Попытка проверки светодиодов мультиметром не привела к успеху. Светодиоды не светились. Оказалось, что в одном корпусе установлено два последовательно включенных светоизлучающих кристалла и чтобы светодиод начал протекать ток необходимо подать на него напряжение 8 В.
Мультиметр или тестер, включенный в режим измерения сопротивления, выдает напряжение в пределах 3-4 В. Пришлось проверять светодиоды с помощью блока питания, подавая с него на каждый светодиод напряжение 12 В через токоограничивающий резистор 1 кОм.
В наличии не было светодиода для замены, поэтому вместо него контактные площадки были замкнуты каплей припоя. Для работы драйвера это безопасно, а мощность светодиодной лампы снизиться всего на 0,7 Вт, что практически незаметно.
После ремонта электрической части светодиодной лампы, треснувший корпус был склеен быстросохнущим суперклеем «Момент», швы заглажены оплавлением пластмассы паяльником и выровнены наждачной бумагой.
Для интереса выполнил некоторые измерения и расчеты. Ток, протекающий через светодиоды, составил 58 мА, напряжение 8 В. Следовательно мощность, подводимая на один светодиод составляет 0,46 Вт. При 16 светодиодах получается 7,36 Вт, вместо заявленных 11 Вт. Возможно производителем указана общая мощность потребления лампы с учетом потерь в драйвере.
Заявленный производителем срок службы светодиодной лампы ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27 у меня вызывает большие сомнения. В малом объеме пластмассового корпуса лампы, с низкой теплопроводностью выделяется значительная мощность — 11 Вт. В результате светодиоды и драйвер работают на предельно допустимой температуре, что приводит к ускоренной деградации их кристаллов и, как следствие, к резкому снижению времени их наработки на отказ.
Ремонт светодиодной лампы
LED smd B35 827 ЭРА, 7 Вт на микросхеме BP2831A
Поделился со мной знакомый, что купил пять лампочек как на фото ниже, и все они через месяц перестали работать. Три из них он успел выбросить, а две, по моей просьбе, принес для ремонта.
Лампочка работала, но вместо яркого света излучала мерцающий слабый свет с частотой несколько раз в секунду. Сразу предположил, что вспучился электролитический конденсатор, обычно если он выходит из строя, то лампа начинает излучать свет, как стробоскоп.
Светорассеивающее стекло снялось легко, приклеено не было. Оно фиксировалось за счет прорези на его ободке и выступу в корпусе лампы.
Драйвер был закреплен с помощью двух паек к печатной плате со светодиодами, как в одной из вышеописанных ламп.
Типовая схема драйвера на микросхеме BP2831A взятая с даташита приведена на фотографии. Плата драйвера была извлечена и проверены все простые радиоэлементы, оказались все исправны. Пришлось заняться проверкой светодиодов.
Светодиоды в лампе были установлены неизвестного типа с двумя кристаллами в корпусе и осмотр дефектов не выявил. Методом последовательного соединения между собой выводов каждого из светодиодов быстро определил неисправный и заменил его каплей припоя, как на фотографии.
Лампочка проработала неделю и опять попала в ремонт. Закоротил следующий светодиод. Через неделю пришлось закоротить очередной светодиод, и после четвертого лампочку выкинул, так как надоело ее ремонтировать.
Причина отказа лампочек подобной конструкции очевидна. Светодиоды перегреваются из-за недостаточной поверхности теплоотвода, и ресурс их снижается до сотен часов.
Почему допустимо замыкать выводы сгоревших светодиодов в LED лампах
Драйвер светодиодных ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, на выходе выдает стабилизированную величину тока, а не напряжения. Поэтому вне зависимости от сопротивления нагрузки в заданных пределах, ток будет всегда постоянным и, следовательно, падение напряжения на каждом из светодиодов будет оставаться прежним.
Поэтому при уменьшении количества последовательно соединённых светодиодов в цепи будет пропорционально уменьшаться и напряжение на выходе драйвера.
Например, если к драйверу последовательно подключено 50 светодиодов, и на каждом из них падает напряжение величиной 3 В, то напряжение на выходе драйвера составлял 150 В, а если закоротить 5 из них, то напряжение снизится до 135 В, а величина тока не изменится.
Такое поведение драйвера объясняет закон Ома, в соответствии с которым U=I×R. Если I (ток) остается неизменным, а R (сопротивление) уменьшается, то U (напряжение) тоже пропорционально уменьшится.
Ремонт светодиодной лампы MR-16 с простым драйвером
Из обозначения на этикетке следовало, что данная светодиодная лампа модели MR-16-2835-F27, источником света лампы являются светодиоды LED-W-SMD2835 в количестве 27 штук, излучающие световой поток 350 люмен. Лампа предназначена для питания от сети напряжением 220-240 В переменного тока, излучает натуральный белый свет цветовой температуры 4100 градусов Кельвина, потребляемая мощность 3,5 Вт, тип цоколя GU5,3 (два штырька на расстоянии 5,3 мм), угол светового потока составляет 120° (узконаправленного света).
Внешний осмотр показал, что светодиодная лампа сделана добротно, корпус выполнен из алюминия, цоколь съемный и привинчен к корпусу двумя винтами, защитное стекло натуральное и приклеено к корпусу в трех точках клеем.
Как разобрать LED лампу MR-16
Для определения причины выхода из строя лампы ее необходимо разобрать. Вопреки ожиданиям, лампочки разбирались без особых трудностей.
Корпус лампочки для лучшего отвода тепла был весь ребристый, и между ребрами была возможность надавить отверткой с узким лезвием на защищающее светодиоды стекло изнутри.
Прилагая значительное усилие в разных точках между ребрами корпуса по кругу, было найдено податливое место, и таким образом стекло удалось сорвать с места. Печатная плата со светодиодами тоже оказалась приклеенной и легко отделилась с помощью поддетой, как рычагом, за ее край отвертки.
Ремонт LED лампочки MR-16
Первой я вскрыл LED лампочку, в которой выгорел всего один светодиод, но до такой степени, что даже прогорела насквозь печатная плата, сделанная из стеклотекстолита.
Эту LED лампочку сразу решил использовать в качестве донора запчастей для ремонта остальных девяти, так как у многих из них были видны сгоревшие светодиоды. Это свидетельствовало о том, что драйверы у лампочек в порядке и причина выхода их из строя, скорее всего, кроется в неисправности светодиодов.
Электрическая схема светодиодной лампы MR-16
Для облегчения ремонта полезно под рукой иметь электрическую схему LED лампочки. Поэтому первое, что я сделал после полного разбора лампочки, нарисовал ее схему.
Работает схема следующим образом. Переменное напряжение питающей сети 220 В подается через токоограничивающий конденсатор С1 на диодный мост VD1-VD4. С диодного моста выпрямленное постоянное напряжение подается на последовательно включенные светодиоды HL1-HL27. Количество последовательно включенных светодиодов в эту схему может достигать 80 штук. Электролитический конденсатор С2 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, тем самым исключается мерцание света с частотой 100 Гц. Чем его емкость больше, тем лучше.
R1 служит для разрядки конденсатора С1 для исключения удара током человека, в случае прикосновения к штырям цоколя при замене светодиодной лампы. R2 защищает конденсатор С2 от пробоя в случае обрыва в цепи светодиодов. R1 и R2 непосредственного участия в работе схемы не принимают.
На фотографии внешний вид драйвера с двух сторон. Красный это С1, цилиндр черного цвета это С2. Диодный мост применен в виде микросборки, черный прямоугольный корпус с четырьмя выводами.
Классическая схема драйвера светодиодных ламп мощностью до 5 Вт
В схеме светодиодной лампы MR-16 нет элементов защиты, нужен хотя бы один резистор в цепи подключения к сети номиналом 100-200 Ом. Не будет лишним и еще один такой же резистор, включенный последовательно со светодиодами, для их защиты от бросков тока.
На фотографии выше изображена классическая схема драйвера для LED лампы с двумя защитными резисторами от бросков тока. R2 защищает диодный мост, а R3 – конденсатор С2 и светодиоды. Такой драйвер хорошо подходит для светодиодных ламп мощностью до 5 Вт. Драйвер способен запитать лампочку, в которой установлено до 80 LED SMD2835. Если понадобится использовать драйвер для светодиодов, рассчитанных на меньший или больший ток, то конденсатор С1 нужно будет уменьшить или увеличить соответственно. Для исключения мерцания света С2 тоже нужно будет увеличить. Чем емкость С2 будет больше, тем лучше.
Эту схему можно еще сделать проще, удалив все резисторы, а конденсатор С1 заменить сопротивлением, номинал и мощность которого можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора.
Но коэффициент полезного действия (КПД) драйвера, собранного по такой схеме будет низкий и потери мощности, составят более 50%. Например, для LED лампочки MR-16-2835-F27 понадобится резистор номиналом 6,1 кОм мощностью 4 ватта. Получится, что драйвер на резисторе будет потреблять мощность, превышающую мощность потребления светодиодами и его разместить в маленький корпус LED лампы, из-за выделения большего количества тепла, будет недопустимо.
Но если нет другого способа отремонтировать светодиодную лампу и очень надо, то драйвер на резисторе можно разместить в отдельном корпусе, все равно потребляемая мощность такой LED лампочки будет в четыре раза меньше, чем лампы накаливания. При этом надо заметить, что чем больше будет в лампочке последовательно включенных светодиодов, тем выше будет КПД. При 80 последовательно соединенных светодиодов SMD3528 понадобится уже резистор номиналом 800 Ом мощностью всего 0,5 Вт. Емкость конденсатора С1 нужно будет увеличить до 4,7 µF.
Поиск неисправных светодиодов
После снятия защитного стекла появляется возможность проверки светодиодов, без отклеивания печатной платы. В первую очередь проводится внимательный осмотр каждого светодиода. Если обнаружена даже самая маленькая черная точка, не говоря уже о почернении всей поверхности LED, то он точно неисправен.
При осмотре внешнего вида светодиодов, нужно внимательно осмотреть и качество паек их выводов. В одной из ремонтируемых лампочек оказалось плохо припаянных сразу четыре светодиода.
На фотографии лампочка, у которой на четырех LED были очень маленькие черные точки. Я сразу пометил неисправные светодиоды крестами, чтобы их было хорошо видно.
Неисправные светодиоды могут и не иметь изменений внешнего вида. Поэтому необходимо каждый LED проверить мультиметром или стрелочным тестером, включенным в режим измерения сопротивления.
Встречаются светодиодные лампы, в которых установлены по внешнему виду стандартные светодиоды, в корпусе которых смонтировано сразу два последовательно включенных кристалла. Например, лампы серии ASD LED-A60. Для прозвонки таких светодиодов необходимо приложить к его выводам напряжение более 6 В, а любой мультиметр выдает не более 4 В. Поэтому проверку таких светодиодов можно выполнить только подав на них с источника питания напряжение более 6 (рекомендуется 9-12) В через резистор 1 кОм.
Светодиод проверяется, как и обычный диод, в одну сторону сопротивление должно быть равно десяткам мегаом, а если поменять щупы местами (при этом меняется полярность подачи напряжения на светодиод), то небольшим, при этом светодиод может тускло светиться.
При проверке и замене светодиодов лампу необходимо зафиксировать. Для этого можно использовать подходящего размера круглую банку.
Можно проверить исправность LED и без дополнительного источника постоянного тока. Но такой метод проверки возможен, если исправен драйвер лампочки. Для этого необходимо подать на цоколь LED лампочки питающее напряжение и выводы каждого светодиода последовательно закорачивать между собой перемычкой из провода или, например губками металлического пинцета.
Если вдруг все светодиоды, засветятся, значит, закороченный точно неисправен. Этот метод пригоден, если неисправен только один светодиод из всех в цепи. При таком способе проверки нужно учесть, что если драйвер не обеспечивает гальванической развязки с электросетью, как например, на приведенных выше схемах, то прикосновение рукой к пайкам LED небезопасно.
Если один или даже несколько светодиодов оказались неисправны и, заменить их нечем, то можно просто закоротить контактные площадки, к которым были припаяны светодиоды. Лампочка будет работать с таким же успехом, только несколько уменьшится световой поток.
Другие неисправности светодиодных ламп
Если проверка светодиодов показала их исправность, то значит, причина неработоспособности лампочки заключается в драйвере или в местах пайки токоподводящих проводников.
Например, в этой лампочке была обнаружена холодная пайка проводника, подающего питающее напряжение на печатную плату. Выделяемая из-за плохой пайки копоть даже осела на токопроводящие дорожки печатной платы. Копоть легко удалилась протиркой ветошью, смоченной в спирте. Провод был выпаян, зачищен, залужен и вновь запаян в плату. С ремонтом этой лампочки повезло.
Из десяти отказавших лампочек только у одной был неисправен драйвер, развалился диодный мостик. Ремонт драйвера заключался в замене диодного моста четырьмя диодами IN4007, рассчитанными на обратное напряжение 1000 В и ток 1 А.
Пайка SMD светодиодов
Для замены неисправного LED его необходимо выпаять, не повредив печатные проводники. С платы донора тоже нужно выпаять на замену светодиод без повреждений.
Выпаивать SMD светодиоды простым паяльником, не повредив их корпус, практически невозможно. Но если использовать специальное жало для паяльника или на стандартное жало надеть насадку, сделанную из медной проволоки, то задача легко решается.
Светодиод имеют полярность и при замене нужно правильно его установить на печатную плату. Обычно печатные проводники повторяют форму выводов на LED. Поэтому допустить ошибку можно только при невнимательности. Для запайки светодиода достаточно установить его на печатную плату и прогреть паяльником мощностью 10-15 Вт его торцы с контактными площадками.
Если светодиод сгорел на уголь, и печатная плата под ним обуглилась, то прежде чем устанавливать новый светодиод нужно обязательно очистить это место печатной платы от гари, так как она является проводником тока. При очистке можно обнаружить, что контактные площадки для пайки светодиода обгорели или отслоились.
В таком случае светодиод можно установить, припаяв его к соседним светодиодам, если печатные дорожки ведут к ним. Для этого можно взять отрезок тонкого провода, согнуть его вдвое или трое, в зависимости от расстояния между светодиодами, залудить и припаять к ним.
Ремонт светодиодной лампы серии «LL-CORN» (лампа-кукуруза)
E27 4,6 Вт 36x5050SMD
Устройство лампы, которая в народе называется лампа-кукуруза, изображенной на фотографии ниже отличается, от вышеописанной лампы, поэтому и технология ремонта другая.
Конструкция ламп на LED SMD подобного типа очень удобна для ремонта, так как есть доступ для прозвонки светодиодов и их замены без разборки корпуса лампы. Правда, я лампочку все равно разобрал для интереса, чтобы изучить ее устройство.
Проверка светодиодов LED лампы-кукурузы не отличается от вышеописанной технологии, но надо учесть, что в корпусе светодиода SMD5050 размещено сразу три светодиода, обычно включаемые параллельно (на желтом круге видны три темные точки кристаллов), и при проверке должны светиться все три.
Неисправный светодиод можно заменить новым или закоротить перемычкой. На надежность работы лампы это не повлияет, только незаметно для глаза, уменьшится немного световой поток.
Драйвер этой лампы собран по простейшей схеме, без развязывающего трансформатора, поэтому прикосновение к выводам светодиодов при включенной лампе недопустимо. Лампы такой конструкции недопустимо устанавливать в светильники, к которым могут добраться дети.
Если все светодиоды исправны, значит, неисправен драйвер, и чтобы до него добраться лампу придется разбирать.
Для этого нужно снять ободок со стороны, противоположной цоколю. Маленькой отверткой или лезвием ножа нужно, пробуя по кругу, найти слабое место, где ободок хуже всего приклеен. Если ободок поддался, то работая инструментом, как рычагом, ободок нетрудно отойдет по всему периметру.
Драйвер был собран по электрической схеме, как и у лампы MR-16, только С1 стоял емкостью 1 µF, а С2 — 4,7 µF. Благодаря тому, что провода, идущие от драйвера к цоколю лампы, были длинными, драйвер легко вынулся из корпуса лампы. После изучения его схемы, драйвер был вставлен обратно в корпус, а ободок приклеен на место прозрачным клеем «Момент». Отказавший светодиод заменен исправным.
Ремонт светодиодной лампы «LL-CORN» (лампа-кукуруза)
E27 12 Вт 80x5050SMD
При ремонте более мощной лампы, 12 Вт, такой же конструкции отказавших светодиодов не оказалось и чтобы добраться до драйверов, пришлось вскрывать лампу по выше описанной технологии.
Эта лампа преподнесла мне сюрприз. Провода, идущие от драйвера к цоколю, оказались короткими, и извлечь драйвер из корпуса лампы для ремонта было невозможно. Пришлось снимать цоколь.
Цоколь лампы был сделан из алюминия, закернен по окружности и держался крепко. Пришлось высверливать точки крепления сверлом 1,5 мм. После этого поддетый ножом цоколь легко снялся.
Но можно обойтись и без сверления цоколя, если острием ножа по окружности поддевать и немного отгибать его верхнюю кромку. Предварительно следует нанести метку на цоколе и корпусе, чтобы цоколь было удобно устанавливать на место. Для надежного закрепления цоколя после ремонта лампы, достаточно будет надеть его на корпус лампы таким образом, чтобы накерненные точки на цоколе попали на старые места. Далее продавить эти точки острым предметом.
Два провода были подсоединены к резьбе прижимом, а другие два запрессованные в центральный контакт цоколя. Пришлось эти провода перекусить.
Как и ожидалось, драйверов было два одинаковых, питающих по 43 диода. Они были закрыты термоусаживающейся трубкой и соединены вместе скотчем. Для того, чтобы драйвер можно было опять поместить в трубку, я обычно ее аккуратно разрезаю вдоль печатной платы со стороны установки деталей.
После ремонта драйвер окутывается трубкой, которая фиксируется пластмассовой стяжкой или заматывается несколькими витками нитки.
В электрической схеме драйвера этой лампы уже установлены элементы защиты, С1 для защиты от импульсных выбросов и R2, R3 для защиты от бросков тока. При проверке элементов сразу были обнаружены на обоих драйверах в обрыве резисторы R2. Похоже, что на светодиодную лампу было подано напряжение, превышающее допустимое. После замены резисторов, под рукой на 10 Ом не оказалось, и я установил на 5,1 Ом, лампа заработала.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-5
Внешний вид лампочки этого типа внушает доверие. Алюминиевый корпус, качественное исполнение, красивый дизайн.
Конструкция лампочки такова, что разборка ее без применения значительных физических усилий невозможна. Так как ремонт любой светодиодной лампы начинается с проверки исправности светодиодов, то первое что пришлось сделать, это снять пластмассовое защитное стекло.
Стекло фиксировалось без клея на проточке, сделанной в радиаторе буртиком внутри него. Для снятия стекла нужно концом отвертки, которая пройдет между ребрами радиатора, опереться за торец радиатора и как рычагом поднять стекло вверх.
Проверка светодиодов тестером показала их исправность, следовательно, неисправен драйвер, и надо до него добраться. Плата из алюминия была прикручена четырьмя винтами, которые я открутил.
Но вопреки ожиданиям, за платой оказалась плоскость радиатора, смазанная теплопроводящей пастой. Плату пришлось вернуть на место и продолжить разбирать лампу со стороны цоколя.
В связи с тем, что пластмассовая часть, к которой крепился радиатор, держалась очень крепко, решил пойти проверенным путем, снять цоколь и через открывшееся отверстие извлечь драйвер для ремонта. Высверлил места кернения, но цоколь не снимался. Оказалось, он еще держался на пластмассе за счет резьбового соединения.
Пришлось отделять пластмассовый переходник от радиатора. Держался он, так же как и защитное стекло. Для этого был сделан запил ножовкой по металлу в месте соединения пластмассы с радиатором и с помощью поворота отвертки с широким лезвием, детали были отделены друг от друга.
После отпайки выводов от печатной платы светодиодов драйвер стал доступен для ремонта. Схема драйвера оказалась более сложной, чем у предыдущих лампочек, с разделительным трансформатором и микросхемой. Один из электролитических конденсаторов 400 V 4,7 µF был вздутый. Пришлось его заменить.
Проверка всех полупроводниковых элементов выявила неисправный диод Шоттки D4 (на фото внизу слева). На плате стоял диод Шоттки SS110, заменил имеющимся аналогом 10 BQ100 (100 V, 1 А). Прямое сопротивление у диодов Шоттки в два раза меньше, чем у обыкновенных диодов. Светодиодная лампочка засветила. Такая же неисправность оказалась и у второй лампочки.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-3
Эта светодиодная лампа по внешнему виду очень похожа на «LLB» LR-EW5N-5, но конструкция ее несколько отличается.
Если внимательно присмотреться, то видно, что на стыке между алюминиевым радиатором и сферическим стеклом, в отличие от LR-EW5N-5, имеется кольцо, в котором и закреплено стекло. Для снятия защитного стекла достаточно небольшой отверткой подцепить его в месте стыка с кольцом.
На алюминиевой печатной плате установлено три девяти кристальных сверхярких LED. Плата прикручена к радиатору тремя винтами. Проверка светодиодов показала их исправность. Следовательно, нужно ремонтировать драйвер. Имея опыт ремонта похожей светодиодной лампы «LLB» LR-EW5N-5, я не стал откручивать винты, а отпаял токоподводящие провода, идущие от драйвера и продолжил разбирать лампу со стороны цоколя.
Пластмассовое соединительное кольцо цоколя с радиатором снялось с большим трудом. При этом часть его откололась. Как оказалось, оно было прикручено к радиатору тремя саморезами. Драйвер легко извлекся из корпуса лампы.
Саморезы, прикручивающие пластмассовое кольцо цоколя закрывает драйвер, и увидеть их сложно, но они находятся на одной оси с резьбой, к которой прикручена переходная часть радиатора. Поэтому тонкой крестообразной отверткой к ним можно добраться.
Драйвер оказался собран по трансформаторной схеме. Проверка всех элементов, кроме микросхемы, не выявила отказавших. Следовательно, неисправна микросхема, в Интернете даже упоминание о ее типе не нашел. Светодиодную лампочку отремонтировать не удалось, пригодится на запчасти.
Прошли годы и появились новые источники света в виде малогабаритных светодиодных матриц с интегрированным драйвером мощностью от трех ватт, собранные на алюминиевой печатной плате. Установил вместо светодиодов такую матрицу, в результате лампа получила вторую жизнь.
Ремонт светодиодной лампы серии «LL» GU10-3W
Разобрать перегоревшую светодиодную лампочку GU10-3W с защитным стеклом оказалось, на первый взгляд, невозможно. Попытка извлечь стекло приводила к его надколу. При приложении больших усилий, стекло трескалось.
Кстати, в маркировке лампы буква G означает, что лампа имеет штыревой цоколь, буква U, что лампа относится к классу энергосберегающих лампочек, а цифра 10 – расстояние между штырями в миллиметрах.
Лампочки LED с цоколем GU10 имеют особые штыри и устанавливаются в патрон с поворотом. Благодаря расширяющимся штырям, LED лампа защемляется в патроне и надежно удерживается даже при тряске.
Для того чтобы разобрать эту LED лампочку пришлось в ее алюминиевом корпусе на уровне поверхности печатной платы сверлить отверстие диаметром 2,5 мм. Место сверления нужно выбрать таким образом, чтобы сверло при выходе не повредило светодиод. Если под рукой нет дрели, то отверстие можно проделать толстым шилом.
Далее в отверстие продевается маленькая отвертка и, действуя, как рычагом приподымается стекло. Снимал стекло у двух лампочек без проблем. Если проверка светодиодов тестером показала их исправность, то далее извлекается печатная плата.
После отделения платы от корпуса лампы, сразу стало очевидно, что как в одной, так и в другой лампе сгорели токоограничивающие резисторы. Калькулятор определил по полосам их номинал, 160 Ом. Так как резисторы сгорели в светодиодных лампочках разных партий, то очевидно, что их мощность, судя по размеру 0,25 Вт, не соответствует выделяемой мощности при работе драйвера при максимальной температуре окружающей среды.
Печатная плата драйвера была добротно залита силиконом, и я не стал ее отсоединять от платы со светодиодами. Обрезал выводы сгоревших резисторов у основания и к ним припаял более мощные резисторы, которые оказались под рукой. В одной лампе впаял резистор 150 Ом мощностью 1 Вт, во второй два параллельно 320 Ом мощностью 0,5 Вт.
Для того чтобы исключить случайное прикосновение вывода резистора, к которому подходит сетевое напряжение с металлическим корпусом лампы, он был заизолирован каплей термоклея. Он водостойкий, отличный изолятор. Его я часто применяю для герметизации, изоляции и закрепления электропроводов и других деталей.
Термоклей выпускается в виде стержней диаметром 7, 12, 15 и 24 мм разных цветов, от прозрачного до черного. Он плавится в зависимости от марки при температуре 80-150°, что позволяет его расплавлять с помощью электрического паяльника. Достаточно отрезать кусок стержня, разместить в нужном месте и нагреть. Термоклей приобретет консистенцию майского меда. После остывания становится опять твердым. При повторном нагреве опять становится жидким.
После замены резисторов, работоспособность обеих лампочек восстановилась. Осталось только закрепить печатную плату и защитное стекло в корпусе лампы.
При ремонте светодиодных ламп для закрепления печатных плат и пластмассовых деталей я использовал жидкие гвозди «Монтаж» момент. Клей без запаха, хорошо прилипает к поверхностям любых материалов, после засыхания остается пластичным, имеет достаточную термостойкость.
Достаточно взять небольшое количество клея на конец отвертки и нанести на места соприкосновения деталей. Через 15 минут клей уже будет держать.
При приклейке печатной платы, чтобы не ждать, удерживая плату на месте, так как провода выталкивали ее, зафиксировал плату дополнительно в нескольких точках с помощью термоклея.
Светодиодная лампа начала мигать как стробоскоп
Пришлось ремонтировать пару светодиодных ламп с драйверами, собранными на микросхеме, неисправность которых заключалась в мигании света с частотой около одного герца, как в стробоскопе.
Один экземпляр светодиодной лампы начинал мигать сразу после включения в течении первых нескольких секунд и затем лампа начинала светить нормально. Со временем продолжительность мигания лампы после включения стала увеличиваться, и лампа стала мигать беспрерывно. Второй экземпляр светодиодной лампы стал мигать беспрерывно внезапно.
После разборки ламп оказалось, что в драйверах вышли из строя электролитические конденсаторы, установленные сразу после выпрямительных мостов. Определить неисправность было легко, так как корпуса конденсаторов были вздутые. Но даже если по внешнему виду конденсатор выглядит без внешних дефектов, то все равно ремонт светодиодной лампочки со стробоскопическим эффектом нужно начинать с его замены.
После замены электролитических конденсаторов исправными стробоскопический эффект исчез и лампы стали светить нормально.
Онлайн калькуляторы для определения номинала резисторов
по цветовой маркировке
При ремонте светодиодных ламп возникает необходимость в определении номинала резистора. По стандарту маркировка современных резисторов производиться путем нанесения на их корпуса цветных колец. На простые резисторы наносится 4 цветных кольца, а на резисторы повышенной точности – 5.
Дмитрий 05.02.2017
Здравствуйте, Александр Николаевич.
Может подскажите решение проблемы. Суть в следующем.
Имеется светодиодная лампа типа «кукуруза». Состоит из 11 полосок по 13 светодиодов каждая + «пятак» с торца тоже на 13.
Примерно через полгода работы появилась следующая проблема. Через 4-5 минут после включения гаснут несколько полосок (5-6). Некоторые сразу, некоторые начинаю мигать, после этого гаснут. Могут через некоторое время опять включиться. Такое впечатление, что от перегрева теряется контакт, так как минут через 10 после выключения все полоски снова светятся.
Здравствуйте, Дмитрий!
Подобная картина может наблюдаться из-за плохой пайки выводов светодиодов в печатной плате или приварки проволочек, идущих от кристалла светодиода к его выводу. Устраняется только поиском плохой пайки или заменой неисправного светодиода.
Приходилось сталкиваться с подобной неисправностью. Если отказ из-за качества пайки выводов светодиодов, то достаточно пропаять их повторно. Но если отказал светодиод и через время лампа опять стала мигать, значит вышел из строя следующий. В таком случае диоды будут отказывать регулярно, пока не заменишь все.
При ремонте, чтобы быстрее проявлялся отказ, светодиоды можно закутать тканью.
Причина поломки лампочки – некачественные светодиоды и проще ее заменить новой, чем многократно возиться с ремонтом.
Здравствуйте.
На диодной лампочке был пробит светодиод, впаял новый, вставил лампочку. Короткая вспышка и она погасла, пробило еще один светодиод. Впаял новый, ситуация повторилась. Токоограничивающий конденсатор неисправен?
Здравствуйте, Сергей.
Если в схеме драйвера в качестве стабилизатора тока служит конденсатор, то судя по выгоранию светодиодов, конденсатор пробит и ток идет максимально возможный. Светодиод работает как предохранитель и выгорает тот, у которого минимальное падение напряжения.
Добрый день Александр!
Вы предлагаете закорачивать контакты сгоревших диодов и пишите, что это ни на что не влияет.
Но почему вы не учитываете, что диоды соединены последовательно, то есть напряжение подается исходя из количества диодов. Сокращая количество диодов, на каждый диод увеличивается напряжение, соответственно и нагрузка. Тем самым вы сокращаете жизнь оставшихся диодов. Как раз вы это описали с лампой, которую вы ремонтировали каждую неделю…
Здравствуйте.
Драйвер светодиодных ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, на выходе выдает стабилизированную величину тока, а не напряжения. Поэтому вне зависимости от сопротивления нагрузки, в заданных пределах, на выходе драйвера ток будет всегда постоянным, а напряжение изменятся. Поэтому падение напряжения на каждом из светодиодов будет оставаться прежним.
Поэтому при уменьшении количества последовательно соединённых светодиодов ток через них и приложенное напряжение к каждому светодиоду не изменятся.
Например, если в цепочке последовательно соединённых 50 светодиодов, на каждом из которых падение напряжения составляло 3 В, и общее напряжение составлял 150 В, закоротить 5 штук, то выходное напряжение драйвера снизится до 135 В.
Это подтверждает и закон Ома, в соответствии с которым U=IR. Если I остается неизменным, а R цепи уменьшается, то напряжение тоже пропорционально уменьшиться.
Добрый день!
В статье Вы пишите, что драйвер стабилизирует ток. И поэтому можно замыкать выводы сгоревших светодиодов. Но у драйверов как правило указывают и другую характеристику — выходное напряжение, его минимум и максимум.
Если прямое падение напряжения опустится ниже минимума драйвера, как изменится его поведение?
Здравствуйте, Алексей!
Обычно электронный драйвер в светодиодные светильники устанавливается исходя из того, чтобы он работал в середине диапазона выходного напряжения, который обычно имеет не менее 10% запас. Поэтому если будут замкнуты выводы менее 10% светодиодов от общего количества, например, 5 из 50 установленных, то драйвер будет обеспечивать штатный режим работы оставшихся светодиодов. Если будет закорочено больше светодиодов и нагрузка на драйвер не будет соответствовать расчетной, то он уйдет в режим защиты и светодиоды светить не будут.
Это не касается драйверов, в которых ток ограничивается с помощью конденсаторов, на схеме это С1. Такой драйвер будет работать даже если останется всего один светодиод из сотни. Правда и яркость свечения светильника станет в сто раз меньше.
Евгений 13.12.2020Огромное спасибо за статью, очень профессионально и полезно.
Если возможно подскажите, в чём неисправность. Лампы Jazzway 11W — 2шт (стабилизатор PT4515C) и EAC A60 15W (стабилизатор MT7606D, напаян на стороне светодиодов), одинаковый дефект, светят в пол накала все светодиоды.
К сожалению, на пенсии и под руками только тестер. Как проверить?
Здравствуйте, Евгений!
Микросхемы PT4515C, MT7606D и SM2082 являются стабилизаторами тока и включаются по одинаковой схеме. Достаточно надежные и из строя практически не выходят. Поэтому надо искать неисправный светодиод. Зачастую достаточно просто внимательно осмотреть кристалл на наличие изменения светоизлучающей поверхности (часто становится вместо матовой прозрачной с желтым оттенком) или темной точки. Если обнаружили, то этот светодиод
точно неисправен.
Проверить можно, если закоротить его выводы подгоревшего светодиода, лампа должна засветить в полную силу. Если не засветила, то возможно есть еще подгоревшие светодиоды.
Но как я писал выше, в лампочках большой мощности с малой площадью охлаждения светодиоды работают в тяжелых температурных условиях и быстро выходят из строя. Поэтому после ремонта лампочка долго не проработает.
Единственное что может помочь это увеличение на 10% номинала резистора R2, ток через светодиоды тогда уменьшится. Рабочая температура светодиодов тоже и тогда они возможно некоторое время еще послужат. Правда после модернизации яркость лампочки незначительно уменьшится.
А вот если номинал резистора увеличить до начала эксплуатации лампы, то служить она будет дольше точно.
Александр Николаевич!
Большое спасибо. Последовательно замыкая светодиоды обнаружил в каждой лампе неисправный. Смущало то, что при работе в «пол-накала» во всех диодах светилось по 2-е полоски и друг от друга они не отличались.
Добрый вечер!
Думаю, по вопросу об эффективности замыкания неисправных светодиодов нужно одно уточнение.
В простейших драйверах, где нет специализированной микросхемы и ток ограничивается с помощью конденсатора, нельзя сильно уменьшать количество светодиодов, замыкая неисправные. Конденсатор здесь является плохим стабилизатором тока, он просто гасит на себе избыточное напряжение, которое приблизительно равно разности между входным напряжением и суммой напряжений, падающих на светодиодах. Если замыкать светодиоды, то падение напряжения на конденсаторе возрастает, тогда возрастает ток через конденсатор и через всю цепь с оставшимися светодиодами. Если светодиодов в цепи много и замкнут только один-два из них, то ток возрастет незначительно, и лампа будет работать долго. Если же замкнуть много светодиодов, то ток через оставшиеся светодиоды сильно возрастает, и они быстро выйдут из строя.
Здравствуйте, Александр!
Все вы изложили правильно. Но в настоящее время схемы драйверов, в которых ток ограничивается с помощью конденсаторов практически не встречаются, так как стоимость специально разработанных для этих целей микросхем, таких как PT4515C, MT7606D, CYT1000, 90035, SM2082 и им подобных, ниже.
Пробовал удалять до 30% последовательно включенных светодиодов в лампах со схемами драйверов на этих микросхемах. Увеличения тока не наблюдалось. Единственное что наблюдалось это незначительное увеличение количества выделяемого тепла микросхемами.
Здравствуйте, Александр!
Сегодня взорвался конденсатор С2 на 2,2мкф-250в в драйвере светодиодной лампы. Фирма — Старт, Е27, 10W 40, 70 мА, 800 лм. Разобрал её: один светодиод с чёрной точкой, у электролитического конденсатора вылетел корпус. С этой ёмкости напряжение пошло сразу на пластину где расположены 14 светодиодов.
Не могу понять: почему напряжение превысило 25 вольт? Каждый диод на 8,2В×14=115В должно быть на всех светодиодах, которые включены последовательно. Драйвер на микросхеме U2: KP1050DP AJ1CR7.1
Почему на конденсаторе стало больше 250 В?
Что-то не совпадает мощность: 220×0,07=15,4 ватт, а заявлено 10 Вт…
Почему дебет с кредитом не совпадает?
Здравствуйте, Анатолий!
Напряжение в сети бытовой электропроводки указывают эффективное, то есть эквивалентное напряжению постоянного тока. Поэтому 220 В, это не максимальное напряжение (размах синусоиды), которое больше эффективного в 1,41 (корень из 2). То есть Uмах=1,41Uэф=220×1,41=310 В. В дополнение в сети напряжение может по ГОСТу достигать величины 242 В. Если умножить на 1,41, получим 341 В.
Таким образом для надежной работы нужно устанавливать конденсатор на напряжение не менее 350 В. Но некоторые производители из экономических и габаритных соображений устанавливают конденсаторы на 250 В. Конденсаторы всегда имею запас по напряжению, поэтому и работают, но временной ресурс их резко сокращается. Поэтому вздутие электролитических конденсаторов, это 50% отказов всех электротехнических изделий.
А светодиод вышел из строя из-за перегрева, они работают в очень тяжелых температурных условиях и поэтому часто перегорают. Возможно большой нагрев и конденсатору помог взорваться.
С мощностью происходит путаница. Некоторые производители указывают мощность, рассеиваемую светодиодами, а некоторые, потребляемую всей лампой. На драйвере тоже теряется часть потребляемой лампой мощности. В дополнение зачастую производители указывают в рекламных целях мощность, превышающую реальную. Поэтому данные и противоречивы.
Здравствуйте!
Подскажите в чем может быть причина. Светодиодная лампа зажигается через 10-20 сек после подачи напряжения, особенно этот дефект проявляется пока лампа холодная. При кратковременном прогреве платы (феном), все включается без задержек. Менял электролитические конденсаторы, пропаял все (!) соединения, но так и не победил эту проблему. Возможно дефект в самой микросхеме драйвера, учитывая при какой температуре она работает.
И еще вопрос подскажите назначения элементов C3,R3.
Спасибо.
Здравствуйте, Сергей.
Исходя из описанного Вами поведения светодиодной лампы, вероятнее всего неисправен один из светодиодов. Проверить светодиоды можно путем последовательного замыкания выводов каждого из них при холодном состоянии лампы. Если при замыкании выводов очередного светодиода все остальные засветятся, значит этот светодиод неисправен. Если все светодиоды исправны, значит дело в микросхеме.
C3,R3 служит для погашения высокочастотных импульсов – сглаживания пульсаций, чтобы коэффициент пульсаций был меньше
Переделка энергосберегающей лампы в светодиодную своими руками. Ремонт светодиодных LED ламп на примерах. Другие неисправности светодиодных ламп
Тема переделки или модернизации вышедших из строя люминесцентных (энергосберегающих) ламп в светодиодные поднималась неоднократно. Да простят меня авторы этих статей, но большинство предложенных вариантов малоэффективны и уж точно не эстетичны. Виной тому сложности с элементной базой и комплектующими, а так же наш менталитет, когда мы пытаемся слепить конфетку из …
Но спасибо корейцам, выпустившим в прошлом году замечательный светодиодный модуль Seoul Semiconductors Acrich3, который подключается к сети переменного тока 220 В без дополнительного источника питания. Производитель гарантирует, что при соблюдении условий эксплуатации (рекомендуемая рабочая температура не выше 70 ºС) данный модуль честно отработает не менее 50 000 часов. Не будем вдаваться в технические подробности, все понятно из рисунка.
В качестве комментария
По роду своей деятельности имею богатый опыт работы с различными источниками питания. Так вот указанный корейцами ресурс блока питания в 15 000 часов завышен примерно в 2 раза, это при условии использования высококачественных электролитов. Китайский же ширпотреб, имеющийся сейчас в широкой продаже, явно не входит в категорию качественных товаров.
Итак, с источником света разобрались. Следующий шаг – как его охладить. Городить банальный ребристый радиатор – не эстетично и неудобно. И тут без везения не обошлось. Оказывается, в России разработан и выпускается радиаторный профиль АП888, специально предназначенный для модулей этой серии.
Профиль универсальный, предназначен для установки трех типов модулей Acriche: AW3221 (4 Вт) и Acrich3 на 8 и 12 Вт.
Дальнейшая работа по модернизации перегоревшей энергосберегающей лампы не составила никакого труда и заняла от силы 15-20 минут.
1 Отрезать радиатор в размер, необходимый для обеспечения эффективного охлаждения модуля. Поставщик профиля рекомендует следующие размеры для обеспечения рабочей температуры не более 70 ºС:
— 4 Вт – 10-15 мм;
— 8 Вт – 30-35 мм;
— 12 Вт – 40-45 мм.
В данном случае «кашу маслом не испортишь», и я для 8 Вт взял радиатор 50 мм.
3 Просверлить отверстия в крышке корпуса цоколя для крепления радиатора.
4 Все составные части – радиатор, модуль и фильтр к модулю, готовы к сборке.
5 Дальше все просто. Устанавливаем модуль на радиатор, не забудьте про теплопроводную пасту (рекомендую КТП-8). Крепим крышку корпуса цоколя к радиатору. Подпаиваем провода к модулю и фильтру. Затем все впаиваем в цоколь.
Энергосберегающие лампы широко применяются в быту и на производстве, со временем они приходят в негодность, а между тем многие из них после несложного ремонта можно восстановить. Если вышел из строя сам светильник, то из электронной «начинки» можно сделать довольно мощный блок питания на любое нужное напряжение.
Как выглядит блок питания из энергосберегающей лампы
В быту часто требуется компактный, но в то же время мощный низковольтный блок питания, сделать такой можно, используя вышедшую из строя энергосберегающую лампу. В лампах чаще всего выходят из строя светильники, а блок питания остается в рабочем состоянии.
Для того чтобы сделать блок питания, необходимо разобраться в принципе работы электроники, содержащейся в энергосберегающей лампе.
Достоинства импульсных блоков питания
В последние годы наметилась явная тенденция к уходу от классических трансформаторных блоков питания к импульсным. Это связано, в первую очередь, с большими недостатками трансформаторных блоков питания, таких как большая масса, малая перегрузочная способность, малый КПД.
Устранение этих недостатков в импульсных блоках питания, а также развитие элементной базы позволило широко использовать эти узлы питания для устройств с мощностью от единиц ватт до многих киловатт.
Схема блока питания
Принцип работы импульсного блока питания в энергосберегающей лампе точно такой же, как в любом другом устройстве, например, в компьютере или телевизоре.
В общих чертах работу импульсного блока питания можно описать следующим образом:
- Переменный сетевой ток преобразуется в постоянный без изменения его напряжения, т.е. 220 В.
- Широтно-импульсный преобразователь на транзисторах превращает постоянное напряжение в прямоугольные импульсы, с частотой от 20 до 40 кГц (в зависимости от модели лампы).
- Это напряжение через дроссель подается на светильник.
Рассмотрим схему и порядок работы импульсного блока питания лампы (рисунок ниже) более подробно.
Схема электронного балласта энергосберегающей лампы
Сетевое напряжение поступает на мостовой выпрямитель(VD1-VD4) через ограничительный резистор R 0 небольшого сопротивления, далее выпрямленное напряжение сглаживается на фильтрующем высоковольтном конденсаторе (С 0), и через сглаживающий фильтр (L0) подается на транзисторный преобразователь.
Запуск транзисторного преобразователя происходит в тот момент, когда напряжение на конденсаторе С1 превысит порог открытия динистора VD2. Это запустит в работу генератор на транзисторах VT1 и VT2, благодаря чему возникает автогенерация на частоте около 20 кГц.
Другие элементы схемы, такие как R2, C8 и C11, играют вспомогательную роль, облегчая запуск генератора. Резисторы R7 и R8 увеличивают скорость закрытия транзисторов.
А резисторы R5 и R6 служат как ограничительные в цепях баз транзисторов, R3 и R4 предохраняют их от насыщения, а в случае пробоя играют роль предохранителей.
Диоды VD7, VD6 – защитные, хотя во многих транзисторах, предназначенных для работы в подобных устройствах, такие диоды встроены.
TV1 – трансформатор, с его обмоток TV1-1 и TV1-2, напряжение обратной связи с выхода генератора подается в базовые цепи транзисторов, создавая тем самым условия для работы генератора.
На рисунке выше красным цветом выделены детали, подлежащие удалению при переделке блока, точки А–А` нужно соединить перемычкой.
Переделка блока
Перед тем как приступить к переделке блока питания, следует определиться с тем, какую мощность тока необходимо иметь на выходе, от этого будет зависеть глубина модернизации. Так, если требуется мощность 20-30 Вт, то переделка будет минимальной и не потребует большого вмешательства в существующую схему. Если необходимо получить мощность 50 и более ватт, то модернизация потребуется более основательная.
Следует иметь в виду, что на выходе блока питания будет постоянное напряжение, а не переменное. Получить от такого блока питания переменное напряжение частотой 50 Гц невозможно.
Определяем мощность
Мощность можно вычислить по формуле:
Р – мощность, Вт;
I – сила тока, А;
U – напряжение, В.
Например, возьмем блок питания со следующими параметрами: напряжение – 12 В, сила тока – 2 А, тогда мощность будет:
С учетом перегрузки можно принять 24-26 Вт, так что для изготовления такого блока потребуется минимальное вмешательство в схему энергосберегающей лампы мощностью 25 Вт.
Новые детали
Добавление новых деталей в схему
Добавляемые детали выделены красным цветом, это:
- диодный мост VD14-VD17;
- два конденсатора С 9 , С 10 ;
- дополнительная обмотка, размещенная на балластном дросселе L5, количество витков подбирается опытным путем.
Добавляемая обмотка на дроссель играет еще одну немаловажную роль разделительного трансформатора, предохраняя от попадания сетевого напряжения на выход блока питания.
Чтобы определить необходимое количество витков в добавляемой обмотке, следует проделать следующие действия:
- на дроссель наматывают временную обмотку, примерно 10 витков любого провода;
- соединяют с нагрузочным сопротивлением, мощностью не менее 30 Вт и сопротивлением примерно 5-6 Ом;
- включают в сеть, замеряют напряжение на нагрузочном сопротивлении;
- полученное значение делят на количество витков, узнают, сколько вольт приходится на 1 виток;
- вычисляют необходимое число витков для постоянной обмотки.
Более детальный расчет приведен ниже.
Испытательное включение переделанного блока питания
После этого легко вычислить необходимое число витков. Для этого напряжение, которое планируется получить от этого блока, делят на напряжение одного витка, получается количество витков, к полученному результату добавляют про запас примерно 5-10%.
W=U вых /U вит, где
W – количество витков;
U вых – требуемое выходное напряжение блока питания;
U вит – напряжение на один виток.
Намотка дополнительной обмотки на штатный дроссель
Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При намотке поверх нее дополнительной обмотки необходимо предусмотреть межобмоточную изоляцию, особенно если наматывается провод типа ПЭЛ, в эмалевой изоляции. Для межобмоточной изоляции можно применить ленту из политетрафторэтилена для уплотнения резьбовых соединений, которой пользуются сантехники, ее толщина всего 0,2 мм.
Мощность в таком блоке ограничена габаритной мощностью используемого трансформатора и допустимым током транзисторов.
Блок питания повышенной мощности
Для этого потребуется более сложная модернизация:
- дополнительный трансформатор на ферритовом кольце;
- замена транзисторов;
- установка транзисторов на радиаторы;
- увеличение емкости некоторых конденсаторов.
В результате такой модернизации получают блок питания мощностью до 100 Вт, при выходном напряжении 12 В. Он способен обеспечить ток 8-9 ампер. Этого достаточно для питания, например, шуруповерта средней мощности.
Схема модернизированного блока питания приведена на рисунке ниже.
Блок питания мощностью 100 Вт
Как видно на схеме, резистор R 0 заменен на более мощный (3-ваттный), его сопротивление уменьшено до 5 Ом. Его можно заменить на два 2-ваттных по 10 Ом, соединив их параллельно. Далее, С 0 – его емкость увеличена до 100 мкф, с рабочим напряжением 350 В. Если нежелательно увеличивать габариты блока питания, то можно подыскать миниатюрный конденсатор такой емкости, в частности, его можно взять из фотоаппарата-мыльницы.
Для обеспечения надежной работы блока полезно несколько уменьшить номиналы резисторов R 5 и R 6 , до 18–15 Ом, а также увеличить мощность резисторов R 7 , R 8 и R 3 , R 4 . Если частота генерации окажется невысокой, то следует увеличить номиналы конденсаторов C 3 и C 4 – 68n.
Самым сложным может оказаться изготовление трансформатора. Для этой цели в импульсных блоках чаще всего используют ферритовые кольца соответствующих размеров и магнитной проницаемости.
Расчет таких трансформаторов довольно сложен, но в интернете есть много программ, с помощью которых это очень легко сделать, например, «Программа расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT».
Как выглядит импульсный трансформатор
Расчет, проведенный с помощью этой программы, дал следующие результаты:
Для сердечника используется ферритовое кольцо, его внешний диаметр – 40, внутренний – 22, а толщина – 20 мм. Первичная обмотка проводом ПЭЛ – 0,85 мм 2 имеет 63 витка, а две вторичных тем же проводом – 12.
Вторичную обмотку необходимо наматывать сразу в два провода, при этом их желательно предварительно слегка скрутить между собой по всей длине, так как эти трансформаторы очень чувствительны к несимметричности обмоток. Если не соблюдать это условие, то диоды VD14 и VD15 будут нагреваться неравномерно, а это еще больше увеличит несимметричность что, в конце концов, выведет их из строя.
Зато такие трансформаторы легко прощают значительные ошибки при расчете количества витков, до 30%.
Так как эта схема изначально рассчитывалась для работы с лампой мощностью 20 Вт, то установлены транзисторы 13003. На рисунке ниже позиция (1) – транзисторы средней мощности, их следует заменить на более мощные, например, 13007, как на позиции (2). Возможно, их придется установить на металлическую пластину (радиатор), площадью около 30 см 2 .
Испытание
Пробное включение стоит проводить с соблюдением некоторых мер предосторожности, чтобы не вывести из строя блок питания:
- Первое пробное включение производить через лампу накаливания 100 Вт, чтобы ограничить ток на блок питания.
- К выходу обязательно подключить нагрузочный резистор 3-4 Ома, мощностью 50-60 Вт.
- Если все прошло штатно, дать поработать 5-10 мин., отключить и проверить степень нагрева трансформатора, транзисторов и диодов выпрямителя.
Если в процессе замены деталей не были допущены ошибки, блок питания должен заработать без проблем.
Если пробное включение показало работоспособность блока, остается испытать его в режиме полной нагрузки. Для этого сопротивление нагрузочного резистора уменьшить до 1,2-2 Ом и включить его в сеть напрямую без лампочки на 1-2 минуты. После чего отключить и проверить температуру транзисторов: если она превышает 60 0 С, то их придется установить на радиаторы.
Несмотря на небольшие размеры энергосберегающих ламп, в них много электронных компонентов. По своему устройству это обычная трубчатая люминесцентная лампа с миниатюрной колбой, но только свернутой в спираль или иную пространственную компактную линию. Ее поэтому называют компактной люминесцентной лампой (в сокращении КЛЛ).
И для нее характерны все те же самые проблемы и неисправности, что и для больших трубчатых лампочек. Но электронный балласт лампочки, которая перестала светить, скорее всего, из-за перегоревшей спирали, обычно сохраняет свою работоспособность. Поэтому его можно использовать для каких-либо целей как импульсный блок питания (в сокращении ИБП), но с предварительной доработкой. Об этом и пойдет речь далее. Наши читатели узнают, как сделать блок питания из энергосберегающей лампы.
В чем разница между ИБП и электронным балластом
Сразу предупредим тех, кто ожидает получение мощного источника питания из КЛЛ – большую мощность получить в результате простой переделки балласта нельзя. Дело в том, что в катушках индуктивности, которые содержат сердечники, рабочая зона намагничивания жестко ограничена конструкцией и свойствами намагничивающего напряжения. Поэтому импульсы этого напряжения, создаваемые транзисторами, точно подобраны и определены элементами схемы. Но такой блок питания из ЭПРА вполне достаточен для питания светодиодной ленты. Тем более что импульсный блок питания из энергосберегающей лампы соответствует ее мощности. А она может быть до 100 Вт.
Наиболее распространенная схема балласта КЛЛ построена по схеме полумоста (инвертора). Это автогенератор на основе трансформатора TV. Обмотка TV1-3 намагничивает сердечник и выполняет при этом функцию дросселя для ограничения тока через лампу EL3. Обмотки TV1-1 и TV1-2 обеспечивают положительную обратную связь для появления напряжения, управляющего транзисторами VT1и VT2. На схеме красным цветом показана колба КЛЛ с элементами, которые обеспечивают ее запуск.
Пример распространенной схемы балласта КЛЛВсе катушки индуктивности и емкости в схеме подобраны так, чтобы получить в лампе точно дозированную мощность. С ее величиной связана работоспособность транзисторов. А поскольку они не имеют радиаторов, не рекомендуется стремиться получать от переделанного балласта значительную мощность. В трансформаторе балласта нет вторичной обмотки, от которой питается нагрузка. В этом главное отличие его от ИБП.
В чем суть реконструкции балласта
Чтобы получить возможность подключения нагрузки к отдельной обмотке, надо либо намотать ее на дросселе L5, либо применить дополнительный трансформатор. Переделка балласта в ИБП предусматривает:
Для дальнейшей переделки электронного балласта в блок питания из энергосберегающей лампы надо принять решение относительно трансформатора:
- использовать имеющийся дроссель, доработав его;
- либо применить новый трансформатор.
Трансформатор из дросселя
Далее рассмотрим оба варианта. Для того чтобы воспользоваться дросселем из электронного балласта, его надо выпаять из платы и затем разобрать. Если в нем применен Ш-образный сердечник, он содержит две одинаковые части, которые соединены между собой. В рассматриваемом примере для этой цели применена оранжевая клейкая лента. Она аккуратно удаляется.
Удаление ленты, стягивающей половинки сердечника
Половинки сердечника обычно склеены так, чтобы между ними оставался зазор. Он служит для оптимизации намагничивания сердечника, замедляя этот процесс и ограничивая скорость нарастания тока. Берем наш импульсный паяльник и нагреваем сердечник. Прикладываем его к паяльнику местами соединения половинок.
Разобрав сердечник, получаем доступ к катушке с намотанным проводом. Обмотку, которая уже есть на катушке, отматывать не рекомендуется. От этого изменится режим намагничивания. Если свободное место между сердечником и катушкой позволяет обернуть один слой стеклоткани для улучшения изоляции обмоток друг от друга, надо сделать это. А потом намотать десять витков вторичной обмотки проводом подходящей толщины. Поскольку мощность нашего блока питания будет небольшой, толстый провод не нужен. Главное, чтобы он поместился на катушке, и половинки сердечника наделись на него.
Намотав вторичную обмотку, собираем сердечник и закрепляем половинки клейкой лентой. Предполагаем, что после тестирования БП станет понятно, какое напряжение создается одним витком. После тестирования разберем трансформатор и добавим необходимое число витков. Обычно переделка имеет целью сделать преобразователь напряжения с выходом 12 В. Это позволяет получить при использовании стабилизации зарядное устройство для аккумулятора. На такое же напряжение можно сделать и драйвер для светодиодов из энергосберегающей лампы, а также зарядить фонарик с питанием от аккумулятора.
Поскольку трансформатор нашего ИБП, скорее всего, придется доматывать, впаивать его в плату не стоит. Лучше припаять проводки, торчащие из платы, и к ним на время тестирования припаять выводы нашего трансформатора. Концы выводов вторичной обмотки надо очистить от изоляции и покрыть припоем. Затем либо на отдельной панельке, либо прямо на выводах намотанной обмотки надо собрать выпрямитель на высокочастотных диодах по схеме моста. Для фильтрации в процессе измерения напряжения достаточно конденсатора 1 мкФ 50 В.
Тестирование ИБП
Но перед присоединением к сети 220 В последовательно с нашим блоком, переделанным своими руками из лампы, обязательно соединяется мощный резистор. Это мера соблюдения безопасности. Если через импульсные транзисторы в блоке питания потечет ток короткого замыкания, резистор его ограничит. Очень удобным резистором в таком случае может стать лампочка накаливания на 220 В. По мощности достаточно применить 40–100-ваттную лампу. При коротком замыкании в нашем устройстве лампочка будет светиться.
Далее присоединяем к выпрямителю щупы мультиметра в режиме измерения постоянного напряжения и подаем напряжение 220 В на электрическую цепь с лампочкой и платой источника питания. Предварительно обязательно изолируются скрутки и открытые токоведущие части. Для подачи напряжения рекомендуется применить проводной выключатель, а лампочку вложить в литровую банку. Иногда они при включении лопаются, а осколки разлетаются по сторонам. Обычно испытания проходят без проблем.
Более мощный ИБП с отдельным трансформатором
Они позволяют определить напряжение и необходимое число витков. Трансформатор дорабатывается, блок снова испытывается, и после этого его можно применить как компактный источник питания, который намного меньше аналога на основе обычного трансформатора 220 В со стальным сердечником.
Чтобы увеличить мощность источника питания, надо применить отдельный трансформатор, сделанный аналогично из дросселя. Его можно извлечь из лампочки большей мощности, сгоревшей полностью вместе с полупроводниковыми изделиями балласта. За основу берется та же схема, которая отличается присоединением дополнительного трансформатора и некоторых других деталей, изображенных красными линиями.
Выпрямитель, показанный на изображении, содержит меньше диодов по сравнению с выпрямительным мостом. Но для его работы потребуется больше витков вторичной обмотки. Если они не вмещаются в трансформатор, надо применить выпрямительный мост. Более мощный трансформатор делается, например, для галогенок. Кто использовал обычный трансформатор для системы освещения с галогенками, знает, что они питаются достаточно большим по величине током. Поэтому трансформатор получается громоздким.
Если транзисторы разместить на радиаторах, мощность одного блока питания можно заметно увеличить. А по весу и габаритам даже несколько таких ИБП для работы с галогенными светильниками получатся меньше и легче одного трансформатора со стальным сердечником равной им мощности. Другим вариантом использования работоспособных балластов экономок может быть их реконструкция для светодиодной лампы. Переделка энергосберегающей лампы в светодиодную конструкцию очень проста. Лампа отсоединяется, а вместо нее подключается диодный мост.
На выходе моста подключается определенное количество светодиодов. Их можно подключить между собой последовательно. Важно, чтобы ток светодиода равнялся току в КЛЛ. Энергосберегающие лампочки можно назвать ценным полезным ископаемым в эпоху светодиодного освещения. Они могут найти применение даже после завершения своего срока службы. И теперь читатель знает детали этого применения.
Благодаря малому энергопотреблению, теоретической долговечности и снижению цены стремительно вытесняют лампы накаливания и энергосберегающие. Но, несмотря на заявленный ресурс работы до 25 лет, зачастую перегорают, даже не отслужив гарантийный срок.
В отличие от ламп накаливания, 90% перегоревших светодиодных ламп можно успешно отремонтировать своими руками, даже не имея специальной подготовки. Представленные примеры помогут Вам отремонтировать отказавшие светодиодные лампы.
Прежде, чем браться за ремонт светодиодной лампы нужно представлять ее устройство. Вне зависимости от внешнего вида и типа применяемых светодиодов , все светодиодные лампы, в том числе и филаментные лампочки, устроены одинаково. Если удалить стенки корпуса лампы, то внутри можно увидеть драйвер, который представляет собой печатную плату с установленными на ней радиоэлементами.
Любая светодиодная лампа устроена и работает следующим образом. Питающее напряжение с контактов электрического патрона подается на выводы цоколя . К нему припаяны два провода, через которые напряжение подается на вход драйвера. С драйвера питающее напряжение постоянного тока подается на плату, на которой распаяны светодиоды.
Драйвер представляет собой электронный блок – генератор тока, который преобразует напряжение питающей сети в ток, необходимый для свечения светодиодов.
Иногда для рассеивания света или защиты от прикосновения человека к незащищенным проводникам платы со светодиодами ее закрывают рассеивающим защитным стеклом.
О филаментных лампах
По внешнему виду филаментная лампа похожа на лампу накаливания. Устройство филаментных ламп отличается от светодиодных тем, что в качестве излучателей света в них используется не плата со светодиодами, а стеклянная герметичная заполненная газом колба, в которой размещены один или несколько филаментных стержней. Драйвер находится в цоколе.
Филаментный стержень представляет собой стеклянную или сапфировую трубку диаметром около 2 мм и длиной около 30 мм, на которой закреплены и соединены последовательно покрытые люминофором 28 миниатюрных светодиодов. Один филамент потребляет мощность около 1 Вт. Мой опыт эксплуатации показывает, что филаментные лампы гораздо надежнее, чем изготовленные на базе SMD светодиодов. Полагаю, со временем они вытеснят все другие искусственные источники света.
Примеры ремонта светодиодных ламп
Внимание, электрические схемы драйверов светодиодных ламп гальванически связаны с фазой электрической сети и поэтому следует соблюдать осторожность. Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током.
Ремонт светодиодной лампы
ASD LED-A60, 11 Вт на микросхеме SM2082
В настоящее время появились мощные светодиодные лампочки, драйверы которых собраны на микросхемах типа SM2082. Одна из них проработала менее года и попала мне в ремонт. Лампочка бессистемно гасла и опять зажигалась. При постукивании по ней она отзывалась светом или гашением. Стало очевидно, что неисправность заключается в плохом контакте.
Чтобы добраться к электронной части лампы нужно с помощью ножа подцепить рассеивающее стекло в месте соприкосновения его с корпусом. Иногда отделить стекло трудно, так как при его посадке на фиксирующее кольцо наносят силикон.
После снятия светорассеивающего стекла открылся доступ к светодиодам и микросхеме – генератора тока SM2082. В этой лампе одна часть драйвера была смонтирована на алюминиевой печатной плате светодиодов, а вторая на отдельной.
Внешний осмотр не выявил дефектных паек или обрывов дорожек. Пришлось снимать плату со светодиодами. Для этого сначала был срезан силикон и плата поддета за край лезвием отвертки.
Чтобы добраться до драйвера, расположенного в корпусе лампы пришлось его отпаять, разогрев паяльником одновременно два контакта и сдвинуть вправо.
С одной стороны печатной платы драйвера был установлен только электролитический конденсатор емкостью 6,8 мкФ на напряжение 400 В.
С обратной стороны платы драйвера был установлен диодный мост и два последовательно соединенных резистора номиналом по 510 кОм.
Для того, чтобы разобраться в какой из плат пропадает контакт пришлось их соединить, соблюдая полярность, с помощью двух проводков. После простукивания по платам ручкой отвертки стало очевидным, что неисправность кроется в плате с конденсатором или в контактах проводов, идущих из цоколя светодиодной лампы.
Так как пайки не вызывали подозрений сначала проверил надежность контакта в центральном выводе цоколя. Он легко вынимается, если поддеть его за край лезвием ножа. Но контакт был надежным. На всякий случай залудил провод припоем.
Винтовую часть цоколя снимать сложно, поэтому решил паяльником пропаять пайки подходящих от цоколя проводов. При прикосновении к одной из паек провод оголился. Обнаружилась «холодная» пайка. Так как добраться для зачистки провода возможности не было, то пришлось смазать его активным флюсом «ФИМ», а затем припаять заново.
После сборки светодиодная лампа стабильно излучала свет, несмотря за удары по ней рукояткой отвертки. Проверка светового потока на пульсации показала, что они значительны с частотой 100 Гц. Такую светодиодную лампу допустимо устанавливать только в светильники для общего освещения.
Электрическая схема драйвера
светодиодной лампы ASD LED-A60 на микросхеме SM2082
Электрическая схема лампы ASD LED-A60, благодаря применению в драйвере для стабилизации тока специализированной микросхемы SM2082 получилась довольно простой.
Схема драйвера работает следующим образом. Питающее напряжение переменного тока через предохранитель F подается на выпрямительный диодный мост, собранный на микросборке MB6S. Электролитический конденсатор С1 сглаживает пульсации, а R1 служит для его разрядки при отключении питания.
С положительного вывода конденсатора питающее напряжение подается непосредственно на последовательно включенные светодиоды. С вывода последнего светодиода напряжение подается на вход (вывод 1) микросхемы SM2082, в микросхеме ток стабилизируется и далее с ее выхода (вывод 2) поступает на отрицательный вывод конденсатора С1.
Резистор R2 задает величину тока, протекающего через светодиоды HL. Величина тока обратно пропорциональна его номиналу. Если номинал резистора уменьшить, то ток увеличится, если номинал увеличить, то ток уменьшится. Микросхема SM2082 допускает регулировать резистором величину тока от 5 до 60 мА.
Ремонт светодиодной лампы
ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27
В ремонт попала еще одна светодиодная лампа ASD LED-A60 похожая по внешнему виду и с такими же техническими характеристиками, как и выше отремонтированная.
При включении лампа на мгновение зажигалась и далее не светила. Такое поведение светодиодных ламп обычно связано с неисправностью драйвера. Поэтому сразу приступил к разборке лампы.
Светорассеивающее стекло снялось с большим трудом, так как по всей линии контакта с корпусом оно было, несмотря на наличие фиксатора, обильно смазано силиконом. Для отделения стекла пришлось по всей линии соприкосновения с корпусом с помощью ножа искать податливое место, но все равно без трещины в корпусе не обошлось.
Для получения доступа к драйверу лампы на следующем шаге предстояло извлечь светодиодную печатную плату, которая была по контуру запрессована в алюминиевую вставку. Несмотря на то, что плата была алюминиевая, и можно было извлекать ее без опасения появления трещин, все попытки не увенчались успехом. Плата держалась намертво.
Извлечь плату вместе с алюминиевой вставкой тоже не получилось, так как она плотно прилегала к корпусу и была посажена внешней поверхностью на силикон.
Решил попробовать вынуть плату драйвера со стороны цоколя. Для этого сначала из цоколя был поддет ножом, и вынут центральный контакт. Для снятия резьбовой части цоколя пришлось немного отогнуть ее верхний буртик, чтобы места кернения вышли из зацепления за основание.
Драйвер стал доступен и свободно выдвигался до определенного положения, но полностью вынуть его не получалось, хотя проводники от светодиодной платы были отпаяны.
В плате со светодиодами в центре было отверстие. Решил попробовать извлечь плату драйвера с помощью ударов по ее торцу через металлический стержень, продетый через это отверстие. Плата продвинулась на несколько сантиметров и в что-то уперлась. После дальнейших ударов треснул по кольцу корпус лампы и плата с основанием цоколя отделились.
Как оказалось, плата имела расширение, которое плечиками уперлось в корпус лампы. Похоже, плате придали такую форму для ограничения перемещения, хотя достаточно было зафиксировать ее каплей силикона. Тогда драйвер извлекался бы с любой из сторон лампы.
Напряжение 220 В с цоколя лампы через резистор — предохранитель FU подается на выпрямительный мост MB6F и после него сглаживается электролитическим конденсатором. Далее напряжение поступает на микросхему SIC9553, стабилизирующую ток. Параллельно включенные резисторы R20 и R80 между выводами 1 и 8 MS задают величину тока питания светодиодов.
На фотографии представлена типовая электрическая принципиальная схема, приведенная производителем микросхемы SIC9553 в китайском даташите.
На этой фотографии представлен внешний вид драйвера светодиодной лампы со стороны установки выводных элементов. Так как позволяло место, для снижения коэффициента пульсаций светового потока конденсатор на выходе драйвера был вместо 4,7 мкФ впаян на 6,8 мкФ.
Если Вам придется извлекать драйвера из корпуса данной модели лампы и не получится извлечь светодиодную плату, то можно с помощью лобзика пропилить корпус лампы по окружности чуть выше винтовой части цоколя.
В конечном итоге все мои усилия по извлечению драйвера оказались полезными только для познания устройства светодиодной лампы. Драйвер оказался исправным.
Вспышка светодиодов в момент включения была вызвана пробоем в кристалле одного из них в результате броска напряжения при запуске драйвера, что и ввело меня в заблуждение. Надо было в первую очередь прозвонить светодиоды.
Попытка проверки светодиодов мультиметром не привела к успеху. Светодиоды не светились. Оказалось, что в одном корпусе установлено два последовательно включенных светоизлучающих кристалла и чтобы светодиод начал протекать ток необходимо подать на него напряжение 8 В.
Мультиметр или тестер, включенный в режим измерения сопротивления, выдает напряжение в пределах 3-4 В. Пришлось проверять светодиоды с помощью блока питания, подавая с него на каждый светодиод напряжение 12 В через токоограничивающий резистор 1 кОм.
В наличии не было светодиода для замены, поэтому вместо него контактные площадки были замкнуты каплей припоя. Для работы драйвера это безопасно, а мощность светодиодной лампы снизиться всего на 0,7 Вт, что практически незаметно.
После ремонта электрической части светодиодной лампы, треснувший корпус был склеен быстросохнущим суперклеем «Момент», швы заглажены оплавлением пластмассы паяльником и выровнены наждачной бумагой.
Для интереса выполнил некоторые измерения и расчеты. Ток, протекающий через светодиоды, составил 58 мА, напряжение 8 В. Следовательно мощность, подводимая на один светодиод составляет 0,46 Вт. При 16 светодиодах получается 7,36 Вт, вместо заявленных 11 Вт. Возможно производителем указана общая мощность потребления лампы с учетом потерь в драйвере.
Заявленный производителем срок службы светодиодной лампы ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27 у меня вызывает большие сомнения. В малом объеме пластмассового корпуса лампы, с низкой теплопроводностью выделяется значительная мощность — 11 Вт. В результате светодиоды и драйвер работают на предельно допустимой температуре, что приводит к ускоренной деградации их кристаллов и, как следствие, к резкому снижению времени их наработки на отказ.
Ремонт светодиодной лампы
LED smd B35 827 ЭРА, 7 Вт на микросхеме BP2831A
Поделился со мной знакомый, что купил пять лампочек как на фото ниже, и все они через месяц перестали работать. Три из них он успел выбросить, а две, по моей просьбе, принес для ремонта.
Лампочка работала, но вместо яркого света излучала мерцающий слабый свет с частотой несколько раз в секунду. Сразу предположил, что вспучился электролитический конденсатор, обычно если он выходит из строя, то лампа начинает излучать свет, как стробоскоп.
Светорассеивающее стекло снялось легко, приклеено не было. Оно фиксировалось за счет прорези на его ободке и выступу в корпусе лампы.
Драйвер был закреплен с помощью двух паек к печатной плате со светодиодами, как в одной из вышеописанных ламп.
Типовая схема драйвера на микросхеме BP2831A взятая с даташита приведена на фотографии. Плата драйвера была извлечена и проверены все простые радиоэлементы, оказались все исправны. Пришлось заняться проверкой светодиодов.
Светодиоды в лампе были установлены неизвестного типа с двумя кристаллами в корпусе и осмотр дефектов не выявил. Методом последовательного соединения между собой выводов каждого из светодиодов быстро определил неисправный и заменил его каплей припоя, как на фотографии.
Лампочка проработала неделю и опять попала в ремонт. Закоротил следующий светодиод. Через неделю пришлось закоротить очередной светодиод, и после четвертого лампочку выкинул, так как надоело ее ремонтировать.
Причина отказа лампочек подобной конструкции очевидна. Светодиоды перегреваются из-за недостаточной поверхности теплоотвода, и ресурс их снижается до сотен часов.
Почему допустимо замыкать выводы сгоревших светодиодов в LED лампах
Драйвер светодиодных ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, на выходе выдает стабилизированную величину тока, а не напряжения. Поэтому вне зависимости от сопротивления нагрузки в заданных пределах, ток будет всегда постоянным и, следовательно, падение напряжения на каждом из светодиодов будет оставаться прежним.
Поэтому при уменьшении количества последовательно соединённых светодиодов в цепи будет пропорционально уменьшаться и напряжение на выходе драйвера.
Например, если к драйверу последовательно подключено 50 светодиодов, и на каждом из них падает напряжение величиной 3 В, то напряжение на выходе драйвера составлял 150 В, а если закоротить 5 из них, то напряжение снизится до 135 В, а величина тока не изменится.
Но коэффициент полезного действия (КПД) драйвера, собранного по такой схеме будет низкий и потери мощности, составят более 50%. Например, для LED лампочки MR-16-2835-F27 понадобится резистор номиналом 6,1 кОм мощностью 4 ватта. Получится, что драйвер на резисторе будет потреблять мощность, превышающую мощность потребления светодиодами и его разместить в маленький корпус LED лампы, из-за выделения большего количества тепла, будет недопустимо.
Но если нет другого способа отремонтировать светодиодную лампу и очень надо, то драйвер на резисторе можно разместить в отдельном корпусе, все равно потребляемая мощность такой LED лампочки будет в четыре раза меньше, чем лампы накаливания. При этом надо заметить, что чем больше будет в лампочке последовательно включенных светодиодов, тем выше будет КПД. При 80 последовательно соединенных светодиодов SMD3528 понадобится уже резистор номиналом 800 Ом мощностью всего 0,5 Вт. Емкость конденсатора С1 нужно будет увеличить до 4,7 µF.
Поиск неисправных светодиодов
После снятия защитного стекла появляется возможность проверки светодиодов, без отклеивания печатной платы. В первую очередь проводится внимательный осмотр каждого светодиода. Если обнаружена даже самая маленькая черная точка, не говоря уже о почернении всей поверхности LED, то он точно неисправен.
При осмотре внешнего вида светодиодов, нужно внимательно осмотреть и качество паек их выводов. В одной из ремонтируемых лампочек оказалось плохо припаянных сразу четыре светодиода.
На фотографии лампочка, у которой на четырех LED были очень маленькие черные точки. Я сразу пометил неисправные светодиоды крестами, чтобы их было хорошо видно.
Неисправные светодиоды могут и не иметь изменений внешнего вида. Поэтому необходимо каждый LED проверить мультиметром или стрелочным тестером , включенным в режим измерения сопротивления.
Встречаются светодиодные лампы, в которых установлены по внешнему виду стандартные светодиоды, в корпусе которых смонтировано сразу два последовательно включенных кристалла. Например, лампы серии ASD LED-A60. Для прозвонки таких светодиодов необходимо приложить к его выводам напряжение более 6 В, а любой мультиметр выдает не более 4 В. Поэтому проверку таких светодиодов можно выполнить только подав на них с источника питания напряжение более 6 (рекомендуется 9-12) В через резистор 1 кОм.
Светодиод проверяется, как и обычный диод, в одну сторону сопротивление должно быть равно десяткам мегаом, а если поменять щупы местами (при этом меняется полярность подачи напряжения на светодиод), то небольшим, при этом светодиод может тускло светиться.
При проверке и замене светодиодов лампу необходимо зафиксировать. Для этого можно использовать подходящего размера круглую банку.
Можно проверить исправность LED и без дополнительного источника постоянного тока. Но такой метод проверки возможен, если исправен драйвер лампочки. Для этого необходимо подать на цоколь LED лампочки питающее напряжение и выводы каждого светодиода последовательно закорачивать между собой перемычкой из провода или, например губками металлического пинцета.
Если вдруг все светодиоды, засветятся, значит, закороченный точно неисправен. Этот метод пригоден, если неисправен только один светодиод из всех в цепи. При таком способе проверки нужно учесть, что если драйвер не обеспечивает гальванической развязки с электросетью, как например, на приведенных выше схемах, то прикосновение рукой к пайкам LED небезопасно.
Если один или даже несколько светодиодов оказались неисправны и, заменить их нечем, то можно просто закоротить контактные площадки, к которым были припаяны светодиоды. Лампочка будет работать с таким же успехом, только несколько уменьшится световой поток.
Другие неисправности светодиодных ламп
Если проверка светодиодов показала их исправность, то значит, причина неработоспособности лампочки заключается в драйвере или в местах пайки токоподводящих проводников.
Например, в этой лампочке была обнаружена холодная пайка проводника, подающего питающее напряжение на печатную плату. Выделяемая из-за плохой пайки копоть даже осела на токопроводящие дорожки печатной платы. Копоть легко удалилась протиркой ветошью, смоченной в спирте. Провод был выпаян, зачищен, залужен и вновь запаян в плату. С ремонтом этой лампочки повезло.
Из десяти отказавших лампочек только у одной был неисправен драйвер, развалился диодный мостик. Ремонт драйвера заключался в замене диодного моста четырьмя диодами IN4007, рассчитанными на обратное напряжение 1000 В и ток 1 А.
Пайка SMD светодиодов
Для замены неисправного LED его необходимо выпаять, не повредив печатные проводники. С платы донора тоже нужно выпаять на замену светодиод без повреждений.
Выпаивать SMD светодиоды простым паяльником, не повредив их корпус, практически невозможно. Но если использовать специальное жало для паяльника или на стандартное жало надеть насадку , сделанную из медной проволоки, то задача легко решается.
Светодиод имеют полярность и при замене нужно правильно его установить на печатную плату. Обычно печатные проводники повторяют форму выводов на LED. Поэтому допустить ошибку можно только при невнимательности. Для запайки светодиода достаточно установить его на печатную плату и прогреть паяльником мощностью 10-15 Вт его торцы с контактными площадками.
Если светодиод сгорел на уголь, и печатная плата под ним обуглилась, то прежде чем устанавливать новый светодиод нужно обязательно очистить это место печатной платы от гари, так как она является проводником тока. При очистке можно обнаружить, что контактные площадки для пайки светодиода обгорели или отслоились.
В таком случае светодиод можно установить, припаяв его к соседним светодиодам, если печатные дорожки ведут к ним. Для этого можно взять отрезок тонкого провода, согнуть его вдвое или трое, в зависимости от расстояния между светодиодами, залудить и припаять к ним.
Ремонт светодиодной лампы серии «LL-CORN» (лампа-кукуруза)
E27 4,6 Вт 36x5050SMD
Устройство лампы, которая в народе называется лампа-кукуруза, изображенной на фотографии ниже отличается, от вышеописанной лампы, поэтому и технология ремонта другая.
Конструкция ламп на LED SMD подобного типа очень удобна для ремонта, так как есть доступ для прозвонки светодиодов и их замены без разборки корпуса лампы. Правда, я лампочку все равно разобрал для интереса, чтобы изучить ее устройство.
Проверка светодиодов LED лампы-кукурузы не отличается от вышеописанной технологии, но надо учесть, что в корпусе светодиода SMD5050 размещено сразу три светодиода, обычно включаемые параллельно (на желтом круге видны три темные точки кристаллов), и при проверке должны светиться все три.
Неисправный светодиод можно заменить новым или закоротить перемычкой. На надежность работы лампы это не повлияет, только незаметно для глаза, уменьшится немного световой поток.
Драйвер этой лампы собран по простейшей схеме, без развязывающего трансформатора, поэтому прикосновение к выводам светодиодов при включенной лампе недопустимо. Лампы такой конструкции недопустимо устанавливать в светильники, к которым могут добраться дети.
Если все светодиоды исправны, значит, неисправен драйвер, и чтобы до него добраться лампу придется разбирать.
Для этого нужно снять ободок со стороны, противоположной цоколю. Маленькой отверткой или лезвием ножа нужно, пробуя по кругу, найти слабое место, где ободок хуже всего приклеен. Если ободок поддался, то работая инструментом, как рычагом, ободок нетрудно отойдет по всему периметру.
Драйвер был собран по электрической схеме, как и у лампы MR-16, только С1 стоял емкостью 1 µF, а С2 — 4,7 µF. Благодаря тому, что провода, идущие от драйвера к цоколю лампы, были длинными, драйвер легко вынулся из корпуса лампы. После изучения его схемы, драйвер был вставлен обратно в корпус, а ободок приклеен на место прозрачным клеем «Момент». Отказавший светодиод заменен исправным.
Ремонт светодиодной лампы «LL-CORN» (лампа-кукуруза)
E27 12 Вт 80x5050SMD
При ремонте более мощной лампы, 12 Вт, такой же конструкции отказавших светодиодов не оказалось и чтобы добраться до драйверов, пришлось вскрывать лампу по выше описанной технологии.
Эта лампа преподнесла мне сюрприз. Провода, идущие от драйвера к цоколю, оказались короткими, и извлечь драйвер из корпуса лампы для ремонта было невозможно. Пришлось снимать цоколь.
Цоколь лампы был сделан из алюминия, закернен по окружности и держался крепко. Пришлось высверливать точки крепления сверлом 1,5 мм. После этого поддетый ножом цоколь легко снялся.
Но можно обойтись и без сверления цоколя, если острием ножа по окружности поддевать и немного отгибать его верхнюю кромку. Предварительно следует нанести метку на цоколе и корпусе, чтобы цоколь было удобно устанавливать на место. Для надежного закрепления цоколя после ремонта лампы, достаточно будет надеть его на корпус лампы таким образом, чтобы накерненные точки на цоколе попали на старые места. Далее продавить эти точки острым предметом.
Два провода были подсоединены к резьбе прижимом, а другие два запрессованные в центральный контакт цоколя. Пришлось эти провода перекусить.
Как и ожидалось, драйверов было два одинаковых, питающих по 43 диода. Они были закрыты термоусаживающейся трубкой и соединены вместе скотчем. Для того, чтобы драйвер можно было опять поместить в трубку, я обычно ее аккуратно разрезаю вдоль печатной платы со стороны установки деталей.
После ремонта драйвер окутывается трубкой, которая фиксируется пластмассовой стяжкой или заматывается несколькими витками нитки.
В электрической схеме драйвера этой лампы уже установлены элементы защиты, С1 для защиты от импульсных выбросов и R2, R3 для защиты от бросков тока. При проверке элементов сразу были обнаружены на обоих драйверах в обрыве резисторы R2. Похоже, что на светодиодную лампу было подано напряжение, превышающее допустимое. После замены резисторов, под рукой на 10 Ом не оказалось, и я установил на 5,1 Ом, лампа заработала.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-5
Внешний вид лампочки этого типа внушает доверие. Алюминиевый корпус, качественное исполнение, красивый дизайн.
Конструкция лампочки такова, что разборка ее без применения значительных физических усилий невозможна. Так как ремонт любой светодиодной лампы начинается с проверки исправности светодиодов, то первое что пришлось сделать, это снять пластмассовое защитное стекло.
Стекло фиксировалось без клея на проточке, сделанной в радиаторе буртиком внутри него. Для снятия стекла нужно концом отвертки, которая пройдет между ребрами радиатора, опереться за торец радиатора и как рычагом поднять стекло вверх.
Проверка светодиодов тестером показала их исправность, следовательно, неисправен драйвер, и надо до него добраться. Плата из алюминия была прикручена четырьмя винтами, которые я открутил.
Но вопреки ожиданиям, за платой оказалась плоскость радиатора, смазанная теплопроводящей пастой. Плату пришлось вернуть на место и продолжить разбирать лампу со стороны цоколя.
В связи с тем, что пластмассовая часть, к которой крепился радиатор, держалась очень крепко, решил пойти проверенным путем, снять цоколь и через открывшееся отверстие извлечь драйвер для ремонта. Высверлил места кернения, но цоколь не снимался. Оказалось, он еще держался на пластмассе за счет резьбового соединения.
Пришлось отделять пластмассовый переходник от радиатора. Держался он, так же как и защитное стекло. Для этого был сделан запил ножовкой по металлу в месте соединения пластмассы с радиатором и с помощью поворота отвертки с широким лезвием, детали были отделены друг от друга.
После отпайки выводов от печатной платы светодиодов драйвер стал доступен для ремонта. Схема драйвера оказалась более сложной, чем у предыдущих лампочек, с разделительным трансформатором и микросхемой. Один из электролитических конденсаторов 400 V 4,7 µF был вздутый. Пришлось его заменить.
Проверка всех полупроводниковых элементов выявила неисправный диод Шоттки D4 (на фото внизу слева). На плате стоял диод Шоттки SS110, заменил имеющимся аналогом 10 BQ100 (100 V, 1 А). Прямое сопротивление у диодов Шоттки в два раза меньше, чем у обыкновенных диодов. Светодиодная лампочка засветила. Такая же неисправность оказалась и у второй лампочки.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-3
Эта светодиодная лампа по внешнему виду очень похожа на «LLB» LR-EW5N-5, но конструкция ее несколько отличается.
Если внимательно присмотреться, то видно, что на стыке между алюминиевым радиатором и сферическим стеклом, в отличие от LR-EW5N-5, имеется кольцо, в котором и закреплено стекло. Для снятия защитного стекла достаточно небольшой отверткой подцепить его в месте стыка с кольцом.
На алюминиевой печатной плате установлено три девяти кристальных сверхярких LED. Плата прикручена к радиатору тремя винтами. Проверка светодиодов показала их исправность. Следовательно, нужно ремонтировать драйвер. Имея опыт ремонта похожей светодиодной лампы «LLB» LR-EW5N-5, я не стал откручивать винты, а отпаял токоподводящие провода, идущие от драйвера и продолжил разбирать лампу со стороны цоколя.
Пластмассовое соединительное кольцо цоколя с радиатором снялось с большим трудом. При этом часть его откололась. Как оказалось, оно было прикручено к радиатору тремя саморезами. Драйвер легко извлекся из корпуса лампы.
Саморезы, прикручивающие пластмассовое кольцо цоколя закрывает драйвер, и увидеть их сложно, но они находятся на одной оси с резьбой, к которой прикручена переходная часть радиатора. Поэтому тонкой крестообразной отверткой к ним можно добраться.
Драйвер оказался собран по трансформаторной схеме. Проверка всех элементов, кроме микросхемы, не выявила отказавших. Следовательно, неисправна микросхема, в Интернете даже упоминание о ее типе не нашел. Светодиодную лампочку отремонтировать не удалось, пригодится на запчасти. Зато изучил ее устройство.
Ремонт светодиодной лампы серии «LL» GU10-3W
Разобрать перегоревшую светодиодную лампочку GU10-3W с защитным стеклом оказалось, на первый взгляд, невозможно. Попытка извлечь стекло приводила к его надколу. При приложении больших усилий, стекло трескалось.
Кстати, в маркировке лампы буква G означает, что лампа имеет штыревой цоколь, буква U, что лампа относится к классу энергосберегающих лампочек, а цифра 10 – расстояние между штырями в миллиметрах.
Лампочки LED с цоколем GU10 имеют особые штыри и устанавливаются в патрон с поворотом. Благодаря расширяющимся штырям, LED лампа защемляется в патроне и надежно удерживается даже при тряске.
Для того чтобы разобрать эту LED лампочку пришлось в ее алюминиевом корпусе на уровне поверхности печатной платы сверлить отверстие диаметром 2,5 мм. Место сверления нужно выбрать таким образом, чтобы сверло при выходе не повредило светодиод. Если под рукой нет дрели, то отверстие можно проделать толстым шилом.
Далее в отверстие продевается маленькая отвертка и, действуя, как рычагом приподымается стекло. Снимал стекло у двух лампочек без проблем. Если проверка светодиодов тестером показала их исправность, то далее извлекается печатная плата.
После отделения платы от корпуса лампы, сразу стало очевидно, что как в одной, так и в другой лампе сгорели токоограничивающие резисторы. Калькулятор определил по полосам их номинал, 160 Ом. Так как резисторы сгорели в светодиодных лампочках разных партий, то очевидно, что их мощность, судя по размеру 0,25 Вт, не соответствует выделяемой мощности при работе драйвера при максимальной температуре окружающей среды.
Печатная плата драйвера была добротно залита силиконом, и я не стал ее отсоединять от платы со светодиодами. Обрезал выводы сгоревших резисторов у основания и к ним припаял более мощные резисторы, которые оказались под рукой. В одной лампе впаял резистор 150 Ом мощностью 1 Вт, во второй два параллельно 320 Ом мощностью 0,5 Вт.
Для того чтобы исключить случайное прикосновение вывода резистора, к которому подходит сетевое напряжение с металлическим корпусом лампы, он был заизолирован каплей термоклея. Он водостойкий, отличный изолятор. Его я часто применяю для герметизации, изоляции и закрепления электропроводов и других деталей.
Термоклей выпускается в виде стержней диаметром 7, 12, 15 и 24 мм разных цветов, от прозрачного до черного. Он плавится в зависимости от марки при температуре 80-150°, что позволяет его расплавлять с помощью электрического паяльника. Достаточно отрезать кусок стержня, разместить в нужном месте и нагреть. Термоклей приобретет консистенцию майского меда. После остывания становится опять твердым. При повторном нагреве опять становится жидким.
После замены резисторов, работоспособность обеих лампочек восстановилась. Осталось только закрепить печатную плату и защитное стекло в корпусе лампы.
При ремонте светодиодных ламп для закрепления печатных плат и пластмассовых деталей я использовал жидкие гвозди «Монтаж» момент. Клей без запаха, хорошо прилипает к поверхностям любых материалов, после засыхания остается пластичным, имеет достаточную термостойкость.
Достаточно взять небольшое количество клея на конец отвертки и нанести на места соприкосновения деталей. Через 15 минут клей уже будет держать.
При приклейке печатной платы, чтобы не ждать, удерживая плату на месте, так как провода выталкивали ее, зафиксировал плату дополнительно в нескольких точках с помощью термоклея.
Светодиодная лампа начала мигать как стробоскоп
Пришлось ремонтировать пару светодиодных ламп с драйверами, собранными на микросхеме, неисправность которых заключалась в мигании света с частотой около одного герца, как в стробоскопе.
Один экземпляр светодиодной лампы начинал мигать сразу после включения в течении первых нескольких секунд и затем лампа начинала светить нормально. Со временем продолжительность мигания лампы после включения стала увеличиваться, и лампа стала мигать беспрерывно. Второй экземпляр светодиодной лампы стал мигать беспрерывно внезапно.
После разборки ламп оказалось, что в драйверах вышли из строя электролитические конденсаторы, установленные сразу после выпрямительных мостов. Определить неисправность было легко, так как корпуса конденсаторов были вздутые. Но даже если по внешнему виду конденсатор выглядит без внешних дефектов, то все равно ремонт светодиодной лампочки со стробоскопическим эффектом нужно начинать с его замены.
После замены электролитических конденсаторов исправными стробоскопический эффект исчез и лампы стали светить нормально.
Онлайн калькуляторы для определения номинала резисторов
по цветовой маркировке
При ремонте светодиодных ламп возникает необходимость в определении номинала резистора . По стандарту маркировка современных резисторов производиться путем нанесения на их корпуса цветных колец. На простые резисторы наносится 4 цветных кольца, а на резисторы повышенной точности – 5.
Люминесцентная лампа является довольно сложным механизмом. В конструкции энергосберегающих ламп находится множество разных мелких составляющих, которые в совокупности и обеспечивают то освещение, которое выдаёт такое устройство. Основой всей конструкции энергосберегающих устройств является стеклянная трубка, которая наполнена парами ртути и инертным газом.
Импульсный блок и его назначение
С обоих концов этой трубки установлены электроды, катод и анод. После подачи на них тока, они начинают нагреваться. Достигнув необходимой температуры они выпускают электроны, которые ударяются об молекулы ртути и та начинает излучать ультрафиолетовый свет.
Ультрафиолет конвертируется в видимый для человеческого глаза спектр благодаря люминофору, который находится в трубке. Таким образом, лампа зажигается спустя некоторое время. Обычно скорость загорания лампы зависит от срока её выработки. Чем дольше лампа работала, тем больше будет промежуток между включением и полным зажиганием.
Чтобы понять предназначение каждой из составляющих ибп, следует разобрать по отдельности какие функции они выполняют:
- R0 – работает ограничителем и предохранителем блока питания. Он стабилизирует и останавливает излишний поток питания тока в момент включения, который протекает через диоды выпрямляющего устройства.
- VD1, VD2, VD3, VD4 – используются как мостовые выпрямители.
- L0, C0 – фильтруют подачу тока и делают её без перепадов.
- R1, C1, VD8 и VD2 – запускная цепь преобразователей. Процесс запуска происходит следующим образом. Источник зарядки конденсатора С1 является первый резистор. После того как конденсатор набирает такой мощности, что способен пробить динистор VD2, он самостоятельно открывается и попутно открывает транзистор, что вызывает автоколебание в схеме. Затем прямоугольный импульс направляется на катод диода VD8 и возникающий минусовый показатель закрывает второй динистор.
- R2, C11, C8 – делают стартовый процесс преобразователей более лёгким.
- R7, R8 – Делают закрытие транзисторов более эффективным.
- R6, R5 – создают границы для тока на базах каждого транзистора.
- R4, R3 – работают как предохранители в случае резкого повышения напряжения в транзисторах.
- VD7 VD6 – предохраняют каждый транзистор бп от возвратного тока.
- TV1 – обратный трансформатор для связи.
- L5 – дроссель балластный.
- C4, C6 – конденсаторы разделения, где всё напряжение и питание разделяется пополам.
- TV2 – трансформатор для создания импульсов.
- VD14, VD15 – диоды, работающие от импульсов.
- C9, C10 – фильтрующие конденсаторы.
Благодаря правильной расстановке и тщательному подбору характеристик всех перечисленных составляющих, мы и получаем блок питания необходимой нам мощности для дальнейшего использования.
Отличия конструкции лампы от импульсного блока
Очень похожа по строению импульсного блока питания, из-за чего сделать импульсный бп можно очень легко и быстро. Для переделки, необходимо установить перемычку и дополнительно установить трансформатор вырабатывающий импульсы и который оснащён выпрямителем.
Для облегчения ибп, удалена стеклянная люминесцентная лампа и некоторые составляющие конструкции, которые были заменены специальным соединителем. Вы могли заметить, что для изменения необходимо выполнить всего несколько простых операций, и этого будет вполне достаточно.
Плата с энергосберегающей лампы
Выдаваемый показатель мощности, ограничен размером используемого трансформатора, максимальным возможным пропускным показателем основных транзисторов и габаритами охлаждающей системы. Чтобы увеличить немного мощность, достаточно намотать ещё обмотки на дроссель.
Импульсный трансформатор
Основной ключевой характеристикой импульсного блока питания есть возможность адаптироваться к показателям трансформатора, который используется в конструкции. А то, что обратный ток не нуждается в проходке через трансформатор, который мы сами сделали, значительно облегчает нам расчёты номинальной мощности трансформатора.
Таким образом, большинство ошибок при расчёте становятся незначительными благодаря использованию такой схемы.
Рассчитываем ёмкость необходимого напряжения
Для экономии используют конденсаторы с маленьким показателем ёмкости. Именно от них будет зависеть показатель пульсации входящего напряжения. Для снижения пульсации, необходимо увеличивать объём конденсаторов тоже делается для увеличения показателя пульсации только в обратном порядке.
Для снижения размеров и улучшения компактности, возможно, применять конденсаторы на электролитах. К примеру, можно использовать такие конденсаторы, которые вмонтированы в фототехнику. Они обладают ёмкостью 100µF х 350V.
Чтобы обеспечить бп показателем двадцать ватт, достаточно использовать стандартную схему от энергосберегающих светильников и вовсе не наматывая дополнительной намотки на трансформаторы. В случае, когда дроссель обладает свободным пространством и может дополнительно уместить витки, можно их добавить.
Таким образом, следует добавить два-три десятка витков обмотки, чтобы была возможность подзаряжать мелкие устройства или использовать ибп как усилитель для техники.
Схема блока питания на 20 ватт
Если вам требуется более эффективное увеличение показателя мощности, можно использовать самый простой провод из меди, покрытый лаком. Он специально предназначен для обмотки. Убедитесь что изоляция на стандартной обмотке дросселя достаточно качественная, так как эта часть будет находиться под значением входящего тока. Также следует оградить её от вторичных витков с помощью бумажной изоляцией.
Действующая модель БП мощность – 20 Ватт.
Для изоляции используем специальный картон толщиной 0.05 миллиметра или 0.1 миллиметра. В первом случае необходимо два слова, во втором достаточно одного. Сечение обмоточного провода используем из максимального больших, количество витков будет подбирать методом проб. Обычно витков необходимо достаточно мало.
Проделав все необходимые действия, вы получаете мощность бп 20 ватт и рабочую температура трансформатора шестьдесят градусов, транзистора сорок два. Большую мощность сделать не получиться, так как размеры дросселя ограничены и сделать большее количество обмотки не получится.
Уменьшение поперечного диаметра используемого провода конечно увеличит численность витков, но на мощность это повлияет только в минус.
Чтобы иметь возможность поднять мощность бп до сотни ватт, необходимо дополнительно докрутить импульсный трансформатор и расширить ёмкость фильтровочного конденсатора до 100 фарад.
Схема 100 ватт БП
Чтобы облегчить нагрузку и уменьшить температуру транзисторов, к ним следует добавить радиаторы для охлаждения. При такой конструкции, КПД получится в районе девяноста процентов.
Следует подключить транзистор 13003
К электронному балласту бп следует подключить транзистор 13003, который способен закрепляться с помощью фасонной пружины. Они выгодны тем, что с ними нет необходимости устанавливать прокладку из-за отсутствия металлических площадок. Конечно, их теплоотдача значительно хуже.
Лучше всего проводить закрепления с помощью винтов М2.5, с заранее установленной изоляцией. Также возможно использовать термопасту, которая не передаёт напряжение сети.
Убедитесь что транзисторы надёжно заизолированы, так как через них проходит ток и при плохой изоляции возможно короткое замыкание.
Подключение к сети 220 вольт
Подключение происходит с помощью лампы накаливания. Она будет служить защитным механизмом и подключается перед блоком питания.
Инструкция по замене люминесцентных ламп Т8 G13 на светодиодные – База знаний Novolampa
Благодаря экономичному электропотреблению, безопасности и высокому сроку службы, в настоящее время светодиоды уверенно вытесняют многие традиционные источники света. В частности, на светодиодные аналоги повсеместно стали заменяться люминесцентные лампы типа T8.
Часто требуется не замена всего светильника целиком, а простая установка светодиодных ламп в уже существующие. И чтобы сделать этот процесс максимально простым, производители светодиодных ламп изготавливают их с таким же цоколем (G13), а размеры полностью повторяют размеры люминесцентных ламп (D=26мм L=600 мм / 900мм / 1200мм / 1500мм / 2400 мм). Остается только немного модернизировать электрическую схему и можно устанавливать светодиодные трубки.
Весь ассортимент этой продукции можете посмотреть в разделе светодиодные лампы g13.
Рассмотрим подробнее особенности установки светодиодных трубок (ламп) Т8 в светильники для люминесцентных ламп.
В зависимости от типа светодиодной лампы существует два варианта установки ламп:
- С подключением ламп на AC 220V (подходит для любой исходной ПРА).
- С подключением ламп на AC 110V (подходит только для светильников с ЭмПРА).
Обратите внимание!
- При установке нескольких ламп в один светильник используйте параллельное подключение. Не допускается последовательное подключение, т.к. это приводит к перепадам напряжения и повреждению драйвера лампы.
- Работы по замене должны выполняться квалифицированным персоналом в соответствии с нормами и требованиями безопасности.
1. Подключение ламп на AC 220V:
Первый вариант требует непосредственного питания ламп от электросети 50 Гц 220 В. В этом случае нужно предварительно удалить все элементы пускорегулирующей аппаратуры: электронный блок или элементы электромагнитной ПРА (стартер, дроссель и прочее). Потребляемая мощность светильника будет складываться из суммарной мощности светодиодных ламп.
Порядок действий:
- Обесточьте светильник, чтобы избежать поражения электрическим током.
- Удалите люминесцентные лампы.
- Удалите старую электронную схему: а) удалите электронный блок ПРА; б) удалите стартеры и извлеките балласт из электрической цепи, отключите конденсатор, если есть.
- Вставьте светодиодные лампы.
- Включите электропитание.
Схема подключения светодиодной лампы прямого включения 220В
После удаления ПРА светильники должны выглядеть примерно как на фото ниже (переделан светильник на две лампы длиной 1200 мм). Для соединения контактов используйте клеммы.
Светильник люминесцентный типо Арктика 2х36 1200мм в разобранном виде с обратной стороны после удаления всех элементов ПРА для подключения светодиодных ламп на 220В.
2. Подключением ламп на AC 110V:
Второй вариант подразумевает, что в схеме остается электромагнитный балласт, удаляется только стартер, такие светодиодные лампы рассчитаны на подачу напряжения 110 В. При таком подключении потребляемая мощность светильника складывается из суммарной мощности светодиодных ламп и мощности, потребляемой оставшейся ПРА. В этом варианте электроэнергии будет потребляться больше, чем в первом, а значит эффект экономии будет меньше. Кроме того, необходимо предварительно точно определить, какой тип ПРА установлен в светильниках.
Порядок действий:
- Обесточьте светильник, чтобы избежать поражения электрическим током.
- Удалите люминесцентные лампы.
- Удалите стартеры, оставьте балласт (или замените стартеры на специальные для светодиодных ламп).
- Вставьте светодиодные лампы
- Включите электропитание.
Поворотный цоколь. На что еще следует обратить внимание:
В светильниках бывают по-разному установлены патроны: горизонтально, вертикально, а иногда и под углом. Поскольку люминесцентные лампы светят на 360°, то для них неважно, как устанавливать лампу в патрон. Но светодиодные лампы имеют направленный световой поток, поэтому следует обращать внимание на расположение прорези под патрон в цоколе лампы, иначе может оказаться, что светодиодная лампа светит не вниз, а вбок. Наиболее универсальным в этом случае оказывается поворотный цоколь: он подходит к любым светильникам.
Цоколи светодиодных ламп: а) не поворотный б) поворотный.
Надеемся, что наша инструкция помогла Вам правильно выбрать и подключить светодиодные лампы, и сейчас Вы в полной мере используете все преимущества современного светодиодного освещения.
Почему для электропитания светодиодного оборудования нельзя использовать электронные трансформаторы для галогенных ламп?
Почему для электропитания светодиодного оборудования нельзя использовать электронные трансформаторы для галогенных ламп?
При подборе оборудования для светодиодной подсветки или светодиодного освещения, неизбежно возникает задача выбора блока питания для системы. Специалисты по светодиодному оборудованию всегда предлагают использовать специализированные блоки питания. У человека, столкнувшегося с этим оборудованием в первый раз, как правило, возникает вполне естественный вопрос – почему нельзя применить электронный трансформатор для галогенных ламп? Он, при одинаковой мощности, имеет меньший размер, меньшую цену, да и выходное напряжение у него тоже 12 вольт. Те, кто просто хочет получить ответ на этот вопрос, не вникая в подробности, может сразу перейти к выводам в конце статьи.
Для тех же, кто хочет подробнее разобраться в вопросе – немного теории.
Для начала хочется отметить, что практически все современные источники питания – это импульсные преобразователи. Принципиальное отличие их от применявшихся ранее аналоговых (или линейных) источников питания заключается в том, что преобразование напряжения в них осуществляется не на частоте питающей электросети (50Гц), а на значительно более высокой частоте (обычно в диапазоне 30000-50000 Гц). Благодаря переходу на такие частоты удалось значительно уменьшить размеры и вес источников питания, а также значительно повысить их КПД, который в современных моделях достигает 95%.
Чтобы понять различие между полноценным блоком питания и электронным трансформатором, разберемся с их внутренним устройством.
Рассмотрим структурную схему обычного электронного трансформатора для питания галогенных ламп (рис. 1).
Рис.1 Структурная схема электронного трансформатора, предназначенного для питания галогенных ламп.
Переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В (Рис.2а) подается на входной выпрямитель, представляющий из себя, как правило, диодный мост. На выходе выпрямителя (Рис.2б) мы получаем импульсы напряжения одной полярности и удвоенной частоты – 100Гц.
Рис.2 Формы напряжения на входе (а) и выходе (б) выпрямителя.
Далее это напряжение подается на каскад, выполненный на ключевых транзисторах, которые при помощи положительной обратной связи введены в режим генерации. Таким образом, на выходе этого каскада формируются высокочастотные импульсы с частотой генерации и амплитудой сетевого напряжения. Очень важно для нашего случая обратить внимание на то, что генерация в подобной схеме возникает не всегда, а только при условии, что нагрузка электронного трансформатора находится в определенных пределах, например, от 30 до 300 Ватт. Кроме того, поскольку питание ключевого каскада осуществляется импульсами с выхода выпрямителя, то высокочастотное колебание генератора оказывается промодулированным импульсами частотой 100 Гц.
Сформированное таким образом напряжение сложной формы подается на понижающий трансформатор, на выходе которого мы имеем напряжение такой же формы, но величиной, подходящей для питания галогенных ламп. Здесь стоит отметить, что для нити накаливания, которая является источником света в галогенных лампах, не имеет значение формы питающего напряжение. Для ламп накаливания важно только действующее напряжение – т.е. величина напряжения, усредненная за период времени. Когда в характеристиках электронного трансформатора указывается выходное напряжение 12 вольт, то речь идет как раз о действующем напряжении. На рис.3 приведены реальные осциллограммы, снятые на выходе электронного трансформатора.
Рис.3 Осциллограммы на выходе электронного трансформатора, предназначенного для питания галогенных ламп.
Из осциллограммы Рис.3а видно, что импульсы на выходе электронного трансформатора следуют с частотой 55000 Гц, имеют очень крутые фронты и амплитудное значение 17 вольт. По осциллограмме на Рис.3б можно заметить, что почти 20% времени напряжение на выходе электронного трансформатора вообще равно нулю (горизонтальные участки между всплесками напряжения). Что же произойдет, если такое напряжение подать, например, на светодиодную лампу? В любую светодиодную лампу всегда встроен собственный драйвер для обеспечения оптимального режима работы светодиодов. Этот драйвер будет пытаться сгладить скачки напряжения, но гарантировать долгую надежную работу в этом случае невозможно. Что касается светодиодной ленты – то для ее питания вообще требуется постоянное напряжение.
Теперь рассмотрим структурную схему стабилизированного блока питания, используемого совместно со светодиодным оборудованием (рис. 4).
Рис.4 Структурная схема блока питания постоянного тока со стабилизированным выходным напряжением, предназначенного для питания светодиодного оборудования.
Первый блок – уже знакомый нам входной выпрямитель, который не имеет никаких отличий от выпрямителя, рассмотренного нами выше. С его выхода напряжение (см. Рис.2б) подается на сглаживающий фильтр, после которого приобретает форму, показанную сплошной линией на Рис.5.
Рис.5 Форма напряжения на выходе сглаживающего фильтра.
Как видно из рисунка, пульсации на выходе фильтра почти отсутствуют и форма напряжения близка к прямой линии.
Это напряжение подается на силовые транзисторные ключи, к выходу которых, как и в случае с электронным трансформатором, подключен понижающий трансформатор. Отличие заключается в том, что работой ключей управляет специализированная микросхема, в состав которой входит задающий генератор, ШИМ контроллер и различные цепи управления.
Механизм использования ШИМ (широтно-импульсной модуляции) в блоке питания заключается в том, что меняя ширину коммутирующих импульсов, подаваемых на силовые ключи, можно менять напряжение на выходе блока питания. Благодаря этому, подавая сигнал управления с выхода блока питания на вход контроллера ШИМ, появляется возможность стабилизировать выходное напряжение.
Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом. Когда выходное напряжение, под влиянием внешних факторов, повышается, сигнал ошибки передается с выхода блока питания на контроллер ШИМ, ширина импульсов уменьшается, и выходное напряжение снижается, приходя в норму. При понижении выходного напряжения аналогичным образом происходит увеличение ширины коммутирующих импульсов. Благодаря такой работе, выходное напряжение всегда поддерживается в заданном диапазоне.
Поскольку режим работы задающего генератора в данной схеме не зависит от внешних воздействий, а также благодаря цепям стабилизации, выходное напряжение остается постоянным во всем диапазоне допустимой мощности нагрузки, например, от 0 до 100 Вт.
Кроме того, наличие обратной связи позволило защитить блок питания от выхода из строя. При превышении потребляемой мощности, при повышении выходного напряжения выше критического, а также при коротком замыкании в нагрузке происходит автоматическое выключение блока питания. После устранения причины, вызвавшей срабатывание защиты, блок питания запускается вновь.
После понижающего трансформатора высокочастотные разнополярные импульсы поступают на выпрямитель, где преобразуются в импульсы одной полярности. Выходной фильтр сглаживает импульсы после выпрямления и превращает их в постоянное напряжение с низким уровнем пульсаций.
Благодаря рассмотренным мерам стабилизации и фильтрации, нестабильность постоянного напряжение на выходе блока питания обычно не превышает 3% от номинального, а напряжение пульсаций имеет величину не более 0,1 вольта.
Также немаловажное положительное влияние выходного фильтра — значительное снижение уровня электромагнитных помех, излучаемых блоком питания и в особенности помех, излучаемых проводами, подключенными к его выходу.
Выводы
Электронные трансформаторы, предназначенные для питания галогенных ламп, использовать для питания светодиодного оборудования нельзя потому, что:
1. Значение 12 вольт, указанное в паспорте электронного трансформатора – это действующее (усредненное) напряжение. Реально в выходном напряжении могут присутствовать короткие импульсы, амплитудой до 40 вольт.
2. Напряжение на выходе электронного трансформатора высокочастотное и невыпрямленное. Оно содержит импульсы разной полярности, как положительной, так и отрицательной.
3. Выходное действующее напряжение электронных трансформаторов нестабильно, зависит от входного напряжения питающей сети, от мощности подключенной нагрузки, от температуры окружающей среды и может лежать в пределах 11-16 вольт.
4. Электронный трансформатор не способен работать при маленькой нагрузке. В его характеристиках обычно указывается нижняя и верхняя граница допустимой мощности нагрузки, например 30-300 ватт.
Первые три пункта неминуемо приведут к преждевременному выходу светодиодного оборудования из строя. В некоторых случаях оборудование может выйти из строя уже при первом включении. Такая поломка не будет являться гарантийным случаем.
При замене галогеновых ламп на светодиодные в уже существующих системах, помимо первых трех пунктов, необходимо учитывать и четвертый. Потребляемая мощность светодиодных ламп в 10 раз меньше мощности галогеновых. При недостаточной нагрузке электронный трансформатор может не включиться совсем или будет периодически включаться и выключаться. При такой замене ламп в любом случае рекомендуется заменять и источник питания.
Переделка дрели с 220 на 12 вольт » Изобретения и самоделки
Сгорела ручная дрель? Есть несложный способ ее восстановить и как бы попутно переделать на постоянное напряжение 12 В. Также вполне реально переделать на 12 В и обычную рабочую дрель, не обязательно поломанную, просто так совпало.
В основном все дрели на 220 В имеют в своем составе коллекторный электродвигатель. И очень часто он выходит из строя по причине сгорания статора. Хотя ротор с ним имеют почти один рабочий ток, статор выгорает чаще, так как стоит на месте и имеет меньшее охлаждение по сравнению с ротором.
Переделка ручной дрели с переменного напряжения 220 В на постоянное напряжение 12 В
Переходим к переделке. Разбираем дрель. Отвинчиваем винты крепления и снимаем верхнюю (боковую) крышку.
Вынимаем электродвигатель, вынимаем ротор из статора.
Наблюдаем сгоревшую обмотку статора. Его теперь можно только выбросить.
Диагностируем щетки. При полном износе их необходимо заменить. Эти вроде ещё послужат.
Далее, для переделки нам понадобятся два полюсных полукруглых магнита. Их можно найти в подобных двигателях постоянного тока, но если нет, то их можно заказать на
Али Экспресс – http://ali.pub/3wve0j
.
Примеряем, все нормально. Магниты не обязательно должны плотно «обтекать» ротор.
Вклеиваем магниты в корпус. Два всего, один для каждой стороны.
Устанавливаем щетки в посадочные пазы.
Для проверки берем аккумулятор 12 В.
Подключаем и проверяем работу пока только с одним магнитом.
Все работает. Устанавливаем кнопку. В ней стоит диммер, который скорей всего, нужно будет удалить, если он не будет работать.
Подключаем питание к вилке.
Теперь направление вращения вала дрели можно изменить сменив полярность питания.
Пробуем сверлить.
Конечно дрель потеряла в мощности, если сравнивать ее работу с прошлым периодом на 220В. Но работать и сверлить ей при напряжении 12 В все же вполне возможно. Поэтому смысл в этой переделки все же есть.
Смотрите видео
sdelaysam-svoimirukami.ru
Схема светодиодной лампы на 220 в, как сделать лампочку своими руками
Прежде чем продолжить читать, обязательно ознакомьтесь с этой информацией. Любой источник электроэнергии опасен для жизни, если не соблюдать правила безопасности. Описанные здесь схемы создания LED не имеют трансформаторов и, следовательно, представляют опасность. Сборку таких схем можно выполнять людям, которые имеют элементарные знания основ электротехники.
Светоизлучающий диод — это электронное устройство, излучающее свет, когда через него проходит ток. Светодиоды при своих небольших размерах чрезвычайно эффективны, очень яркие, при этом состоят из дешёвых и доступных электронных компонентов. Многие думают, что светодиоды — просто обычные светоизлучающие лампочки, но это совсем не так.
История светодиодов
Капитан Генри Джозеф Раунд, один из пионеров радио, во время эксперимента заметил необычное свечение, испускаемое карбидом кремния. Свои наблюдения он опубликовал в General World, но объяснить природу явления он не мог.
Русский учёный Олег Лосев наблюдал излучение света кристаллами — диодами. В 1927 году он опубликовал подробности своей работы в российском журнале и оформил патент на «Световое реле».
В 1961 году инфракрасный диод создали Б. Биард и Г. Питмен. Однако отцом-основателем светодиода по праву считывается Ник Холоняк. Его ученик Дж. Крэфорд в 1972 г. создал светодиод жёлтого цвета. В конце 80-х годов благодаря исследованиям русского учёного Ж. И. Алферова были открыты новые светодиодные материалы, которые дали толчок дальнейшему развитию светодиодов.
В начале 70-х впервые были изобретены светодиоды зелёного цвета, в 1971 году появился синий светодиод, который был очень неэффективным. Прорыв сделали японские учёные только в 1996 году, которые изобрели дешёвый светодиод синего цвета.
Принцип работы LED
Наиболее распространённые светодиоды состоят из галлия (Ga), мышьяка (As) и фосфора (P). Светодиод представляет собой диодный PN-переход, который излучает свет вместо тепла, генерируемого обычным диодом. Когда PN- переход находится в прямом смещении, некоторые из дырок объединяются с электронами N-области, а некоторые из электронов N объединяются с дыркой из P-области. Каждая комбинация излучает свет или фотоны.
Как устроена светодиодная лампа на 220 вольт? Светодиоды имеют полярность и, следовательно, не работают, если они подключены в обратном направлении. Самый простой способ проверить полярность общего светодиода — это определить на глаз толщину электродов. Более толстым является катод (-). Свет излучается от катода. Более тонкий электрод представляет собой анод (+). Некоторые производители выпускают светодиоды таким образом, что длина проводов катода и анода различна, анод (+) длиннее катода (-). Это также облегчает определение полярности. Некоторые изготовители изготавливают оба провода электродов одинаковой длины, в этом случае можно определить полярность, воспользовавшись мультиметром.
Преимущества и недостатки светодиодных ламп
Достоинства LED:
- Энергоэффективный источник света;
- небольшой размер, прочность и устойчивость к ударам и вибрации;
- очень быстро включаются без прогрева;
- хорошее разрешение цвета;
- могут интегрироваться в систему управления;
- могут работать от портативной батареи;
- нет вредных веществ, таких как свинец или ртуть;
- производят холодный свет, могут быть идеальными для роста растений;
- не имеют мощных разрядов, которые могут оказать пагубное воздействие на глаза;
- в качестве датчика температуры различают горячую и холодную воду;
- не имеют ультрафиолетового излучения, устраняя возможность повреждения кожи;
- они не обжигают;
- залиты толстой эпоксидной смолой, невероятно прочные;
- не ржавеют;
- не привлекают насекомых;
- работают до 50 000 часов;
- подлежат вторичной переработке;
- не излучают радиочастотные помехи.
Недостатки светодиодов LED:
- Могут быть ненадёжным для наружных применений с большими температурными перепадами.
- Необходимость дополнительно использовать радиаторы для защиты полупроводников от теплового воздействия.
Светодиод используется в самых разных областях применения:
- Уличное освещение и светофоры;
- индикаторные огни на устройствах, игрушках, одежде;
- медицина;
- освещение;
- автомобиль;
- сигнализаторы;
- компьютерная техника;
- телерадиотехника.
Светодиодное освещение с питанием от сети
Но для построения светодиодной схемы освещения необходимо построить специальные источники питания с регуляторами, трансформаторами или без них. В качестве решения нижеприведенная схема демонстрирует конструкцию светодиодного контура с питанием от сети без использования трансформаторов.
Схема светодиодной лампы на 220 В
Для питания этой цепи используется переменный ток 220 В, который подаётся в качестве входного сигнала. Ёмкостное реактивное сопротивление понижает напряжение переменного тока. Переменный ток поступает на конденсатор, пластины которого непрерывно заряжаются и разряжаются, а связанные токи всегда поступают в пластинки и выходят из них, что вызывает реактивное сопротивление, направленное против потока.
Реакция, создаваемая конденсатором, зависит от частоты входного сигнала. R2 сбрасывает накопленный ток из конденсатора, когда вся цепь выключена. Он способен хранить до 400 В, а резистор R1 ограничивает этот поток. Следующий этап схемы светодиодной лампы своими руками — это мостовой выпрямитель, который предназначен для преобразования сигнала переменного тока в постоянный ток. Конденсатор C2 служит для устранения пульсации в выпрямленном сигнале постоянного тока.
Резистор R3 служит в качестве ограничителя тока для всех светодиодов. В схеме использованы белые светодиоды, которые имеют падение напряжения около 3,5 В и потребляют 30 мА тока. Поскольку светодиоды подключены последовательно, потребление тока очень мало. Поэтому эта схема становится энергоэффективной и имеет бюджетный вариант изготовления.
Светодиодная лампа из отходов
LED 220 В может быть легко выполнена из неработающих ламп, ремонт или восстановление которых нецелесообразны. Лента из пяти светодиодов приводится в действие с использованием трансформатора. В цепи 0,7 uF / 400V полиэфирный конденсатор C1 снижает напряжение сети. R1 — это резистор для разрядки, который поглощает накопленный заряд от C1, когда вход переменного тока выключен.
Резисторы R2 и R3 ограничивают подачу тока при включении схемы. Диоды D1 — D4 образуют мост-выпрямитель, который выпрямляет пониженное напряжение переменного тока, а C2 действует как конденсатор фильтра. Наконец, стабилитрон D1 обеспечивает управление светодиодами.
Порядок изготовления настольной лампы своими руками:
- Разберите и осторожно удалите разбитые стекла.
- Аккуратно откройте сборку.
- Снимите электронику и удалите её.
- Соберите схему на 1 мм ламинатном листе.
- Отрежьте круглый лист ламината (ножницами).
- Отметьте положение шести круглых отверстий на листе.
- Просверлите отверстия в соответствии со светодиодами заподлицо в шести отверстиях.
- Используйте наконечник клея, чтобы удерживать светодиодную сборку в нужном положении.
- Закройте сборку.
- Убедитесь, что внутренняя проводка не касается друг друга.
- Теперь осторожно протестируйте на 220 В.
LED для автомобиля
Используя ленту LED, можно легко изготовить самодельную красивую наружную подсветку автомобиля. Нужно использовать 4 светодиодных полосыы по одному метру для чёткого и яркого свечения. Для обеспечения водонепроницаемости и прочности соединения тщательно обрабатывают термоклеем. Правильное выполнение электрических соединений проверяется мультиметром. Реле IGN получает питание, когда двигатель работает и выключается после отключения двигателя. Чтобы понизить автомобильное напряжение, которое может достигать 14,8 V, в схему включается диод, обеспечивающий долговечность светодиодов.
Светодиодная лампа своими руками на 220в
Цилиндрическая лампа LED обеспечивает правильное и равномерное распределение генерируемой освещённости на всех 360 градусах, так что все помещение равномерно освещено.
Лампа оснащена интерактивной функцией защиты от перенапряжений, обеспечивающей идеальную защиту устройства от всех импульсов переменного тока.
40 светодиодов объединены в одну длинную цепь светодиодов, соединённых последовательно одна за другой. Для входного напряжения 220 В можно подключить около 90 светодиодов в ряд, для напряжения 120 В — 45 светодиодов.
Расчёт получен путём деления выпрямленного напряжения 310 В постоянного тока (от 220 В переменного тока) на прямое напряжение светодиода. 310/3,3 = 93 единиц, а для входов 120 В — 150/3,3 = 45 единиц. Если уменьшить количество светодиодов ниже этих цифр, возникнет риск перенапряжения и выход со строя собранной схемы.
Как сделать лампочку своими руками
Схема состоит из высоковольтного конденсатора, низкореактивного сопротивления для понижения тока, двух резисторов и конденсатора на положительном источнике для снижения входного напряжения и колебаний сети. Фактически коррекция всплеска производится C2, установленным после моста (между R2 и R3). Все мгновенные скачки напряжения эффективно поглощаются этим конденсатором, обеспечивая чистое и безопасное напряжение для встроенных светодиодов на следующем этапе схемы.
Список деталей:
- R1 = 1M ¼ Вт;
- R2, R3 = 100 Ом, 1 ватт;
- C1 = 474/400 В или 0,5 мкФ/400 В PPC;
- C2, C3 = 4,7 мкФ/250 В;
- D1-D4 = 1N4007;
- рассеиватель.
Самодельные LED имеют защиту, а их срок службы увеличен путём добавления стабилитрона по линиям питания. Показанное значение zener составляет 310 В/2 Вт, и подходит, если LED включает в себя светодиоды от 93 до 96 В. Для другого, меньшего количества светодиодных строк необходимо уменьшить значение zener в соответствии с общим вычислением прямого напряжения светодиодной строки.
Например, если используется 50 светодиодная строка, а светодиод имеет 3,3 В, то рассчитываем 50×3,3 = 165 В, поэтому стабилизатора на 170 В будет достаточно, чтоб защитить светодиод.
Автоматическая цепь ночного освещения LED
Схема автоматически включит ночью лампу и отключит через заданное время, используя несколько транзисторов и таймер NE555. Схема недорогая и простая в установке. В качестве датчика здесь используется LDR. В дневное время сопротивление LDR будет низким, напряжение на нем упадет, а транзистор Q1 будет находиться в режиме проводки. Когда освещённость в помещении падает, сопротивление LDR увеличивается, как и напряжение на нем. Транзистор Q1 выключается. База Q2 подключена к эмиттеру Q1 и поэтому Q2 смещается и, в свою очередь, включает IC1.
NE555 автоматически включается при включении питания. Автоматический запуск происходит с помощью конденсатора C2. Выход IC1 остаётся высоким в течение времени, определяемого резистором R5 и конденсатором C4. Когда на выходе IC1 поступает транзистор Q3, он включается, запускает триггер T1 и лампа светится. В цепь входит 9-вольтная батарея для питания таймера во время сбоёв питания. Резистор R1, диод D1, конденсатор C1 и Zener D3 образуют секцию питания схемы. R7 и R8 являются токоограничивающими резисторами .
Схема светодиодного освещения своими руками
Примечания:
- Предустановка R2 может использоваться для настройки чувствительности схемы.
- Предустановку R5 можно использовать для настройки времени включения лампы.
- При R5 @ 4,7M время включения будет около трёх часов.
- Мощность L1 не должна превышать 200 Вт.
- Для BT136 рекомендуется использовать радиатор.
- IC1 должен быть установлен на держателе.
Мероприятия по борьбе с мерцанием светодиодов
Светодиодная лампа из энергосберегающей своими руками имеет огромное преимущество, но нужно потрудиться, чтобы при работе самоделки пользователей не беспокоило излишнее мерцание LED:
- Управляйте светодиодными продуктами с использованием источника питания светодиода, который предназначен для их расчётной нагрузки.
- Убедитесь, что все используемые продукты LED совместимы с цепями управления и источником питания.
- Проверьте отсутствие проводов и других неисправностей светильника и убедитесь, что диммеры не перегружены.
- Рассмотрите возможность использования постоянного тока светодиодного драйвера.
- При установке системы поэкспериментируйте, чтобы узнать, есть ли минимальный уровень затемнения, который вам мешает.
Чтобы избежать влияния мерцания светодиодов, нужно всегда помнить о вышеуказанных моментах.
Замена люминесцентных ламп на светодиодные
Если старый советский светильник с люминесцентными лампами дневного света типа ЛБ-40, ЛБ-80 вышел из строя, или вам надоело менять в нем стартера, утилизировать сами лампы (а просто так выкидывать их в мусорку уже давно нельзя), то его с легкостью можно переделать в светодиодный.
Самое главное, что у люминесцентных и светодиодных ламп одинаковые цоколи – G13. Никакая модернизация корпуса в отличие от других видов штырьковых контактов не потребуется.
- G- означает, что в качестве контактов используются штырьки
- 13 – это расстояние в миллиметрах между этими штырями
Преимущества переделки
При этом вы получите:
- экономию электроэнергии (в 2 раза)
- большую освещенность
- меньшие потери (почти половина полезной энергии в люминесцентных светильниках может теряться в дросселе)
- отсутствие вибрации и противного звука дребезжания от балластного дросселя
Правда, в более современных моделях, уже используется электронный балласт. В них повысился КПД (90% и более), исчез шум, но расход энергии и световой поток остались на прежнем уровне.
Например, новые модели таких ЛПО и ЛВО часто используются для потолков Armstrong. Вот примерное сравнение их эффективности:
Еще одно преимущество светодиодных – есть модели рассчитанные на напряжение питания от 85В до 265В. Для люминесцентного нужно 220В или близко к этому.
Для таких Led, даже если напряжение в сети у вас слабое или завышенное, они будут запускаться и светить без нареканий.
Светильники с электромагнитным ПРА
На что нужно обратить внимание при переделке простых люминесцентных светильников в светодиодные? Прежде всего на его конструкцию.
Если у вас простой светильник старого советского образца со стартерами и обыкновенным (не электронным ПРА) дросселем, то фактически и модернизировать ничего не надо.
Просто вытаскиваете стартер, подбираете под габаритный размер новую светодиодную лампу, вставляете ее в корпус и наслаждаетесь более ярким и экономным освещением.
Если стартер из схемы не убрать, то при замене лампы ЛБ на светодиодную, можно создать короткое замыкание.
Дроссель же демонтировать не обязательно. У светодиодной, потребляемый ток будет в пределах 0.12А-0.16А, а у балласта рабочий ток в таких старых светильниках 0.37А-0.43А, в зависимости от мощности. Фактически он будет выполнять роль обыкновенной перемычки.
После всей переделки светильник у вас остается тот же самый. На потолке не нужно менять крепление, а сгоревшие лампы не придется более утилизировать и искать специальные контейнеры для них.
Для таких ламп не нужны отдельные драйвера и блоки питания, так как они уже идут встроенными внутри корпуса.
Главное, запомнить основную особенность – у светодиодных, два штырьковых контакта на цоколе, жестко соединены между собой.
А у люминесцентной они соединены нитью накала. Когда она раскаляется, происходит зажигание паров ртути.
В моделях с электронным ПРА нить накала не используется и промежуток между контактами пробивается импульсом высокого напряжения.
- 300мм (используется в настольных светильниках)
- 600мм (на потолок для светильников типа Armstrong)
Чем больше их длина, тем ярче свечение.
Переделка светильника с электронным ПРА
Если же у вас модель более современная, без стартера, с электронным дросселем ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат), то здесь придется немного повозиться с изменением схемы.
Что находится внутри светильника до переделки:
- контактные колодки-патроны по бокам корпуса
Затем отсоединяете питающие провода. Для этого может понадобиться отвертка с узким жалом.
Можно данные проводки и просто перекусить пассатижами.
Схема подключения двух ламп отличается, на светодиодной все выполнено гораздо проще:
Главная задача которую нужно решить – это подать 220В на разные концы лампы. То есть, фазу на один вывод (например правый), а ноль на другой (левый).
Ранее говорилось, что у светодиодной лампы оба штырьковых контакта внутри цоколя, соединены между собой перемычкой. Поэтому здесь нельзя как в люминесцентной, подать между ними 220В.
Чтобы убедиться в этом, воспользуйтесь мультиметром. Установите его в режим измерения сопротивления, и касаясь измерительными щупами двух выводов произведите замер.
На табло должны высветиться такие же значения, как и при замыкании щупов между собой, т.е. нулевые или близкие к нему (с учетом сопротивления самих щупов).
У лампы дневного света, между двумя выводами с каждой стороны, есть сопротивление нити накала, которая после подачи напряжения 220V через нее, разогревается и ”запускает” лампу.
Далее всю работу можно проделать двумя способами:
- без демонтажа патронов
- с демонтажем и установкой перемычек через их контакты
Без демонтажа
Самый простой способ это без демонтажа, но придется докупить пару зажимов Wago.
Выкусываете вообще все провода подходящие к патрону на расстоянии 10-15мм или более. Далее заводите их в один и тот же зажим Ваго.
Тоже самое проделываете с другой стороной светильника. Если у клеммника wago недостаточно контактов, придется использовать 2 шт.
После этого, все что остается – подать в зажим на одну сторону фазу, а на другую ноль.
Нет Ваго, просто скручиваете провода под колпачок СИЗ. При таком методе, вам не нужно разбираться с существующей схемой, с перемычками, лезть в контакты патронов и т.п.
С демонтажем патронов и установкой перемычек
Другой метод более скрупулезный, зато не требует никаких лишних затрат.
Снимаете боковые крышки со светильника. Делать это нужно осторожно, т.к. в современных изделиях защелки сделаны из хрупкой и ломкой пластмассы.
После чего, можно демонтировать контактные патроны. Внутри них расположены два контакта, которые изолированы друг от друга.
Такие патроны могут быть нескольких разновидностей:
Все они одинаково подходят для ламп с цоколем G13. Внутри них могут быть пружинки.
В первую очередь они нужны не для лучшего контакта, а для того, чтобы лампа не выпадала из него. Плюс за счет пружин, идет некоторая компенсация размера длины. Так как с точность до миллиметра, изготовить одинаковыми лампы не всегда получается.
К каждому патрону подходят два провода питания. Чаще всего, они крепятся путем защелкивания в специальных без винтовых контактах.
Проворачиваете их по часовой и против часовой стрелки, и приложив усилие вытаскиваете наружу один из них.
Как уже говорилось выше, контакты внутри разъема изолированы друг от друга. И демонтируя один из проводков, вы фактически оставляете не удел одно контактное гнездо.
Весь ток теперь будет течь через другой контакт. Конечно, все будет работать и на одном, но если вы делаете светильник для себя, имеет смысл немного усовершенствовать конструкцию, поставив перемычку.
Благодаря ей, вам не придется ловить контакт, проворачивая светодиодную лампу по сторонам. Двойной разъем обеспечит надежное соединение.
Перемычку можно сделать из лишних проводов питания самой лампы, которые у вас обязательно останутся в результате переделки.
Тестером проверяете, что после монтажа перемычки, между ранее изолированными разъемами есть цепь. То же самое проделываете со вторым втычным контактом на другой стороне светильника.
Главное проследить, чтобы оставшийся провод питания был уже не фазным, а нулевым. Остальное выкусываете.
Люминесцентные светильники на две, четыре и более ламп
Если светильник у вас двухламповый, лучше всего к каждому разъему подавать напряжение отдельными проводниками.
При монтаже простой перемычки между двух и более патронов, конструкция будет иметь существенный недостаток.
Вторая лампа будет светиться, только при условии, что первая установлена на свое место. Уберете ее, и тут же погаснет и другая.
Питающие проводники должны сходиться на клеммную колодку, где поочередно у вас будет подключены:
До установки светильника на потолок, необходимо подать на него напряжение и проверить работу ламп. Если какой-то контакт будет отходить, можно здесь же все и подрегулировать, не залезая на верх, прыгая по стремянкам.
Светодиодные лампы, в отличие от люминесцентных с обзором свечения 360 градусов, имеют направленный поток света.
Но за счет возможности поворачиваться вокруг оси на 35 градусов в цоколе G13 + вращая сам цоколь, вы сможете их подрегулировать в нужную вам сторону.
Однако такая конструкция цоколя есть не у всех ламп. И иногда приходится пересверливать крепление патронов на 90 градусов.
Если все в порядке, монтируете светильник на свое место и наслаждаетесь экономным и боле ярким освещением.
Какие плюсы и минусы у 12В и 230В? — служба поддержки клиентов
Выбранное напряжение зависит от личных предпочтений и ситуации, в которой необходимо обеспечить освещение. У каждого из этих двух вариантов есть свои преимущества и недостатки.
12В Преимущества:- Эти лампы излучают намного больше света, чем галогенные на 230 В. Галогенная лампа 20 Вт на 12 В излучает такое же количество света, как и лампа 50 Вт на 230 В. Галогенная лампа мощностью 45 Вт на 12 В излучает в три раза больше света, чем лампа мощностью 50 Вт на 230 В.
- Лампочки служат дольше, потому что в них меньше напряжения.
- Лампы излучают немного более яркий (белый) свет и остаются белыми при уменьшении яркости.
- Больше возможностей в пучках WAT и излучения (от 20 до 35-50 Вт).
- Возможность преобразования в световую подсветку со светодиодами.
- Для ламп на 12 В требуется дополнительный трансформатор, который нужно выбирать в зависимости от мощности и места (расстояние от прожектора).В зависимости от мощности и расстояния от прожектора нужно установить электронный или завернутый трансформатор.
Если расстояние между прожектором и трансформатором меньше или равно 2 метрам, можно установить электронный трансформатор. Однако, если расстояние превышает 2 метра, необходимо установить трансформатор в оболочке. По мере увеличения расстояния и увеличения мощности вам необходимо выбрать более толстый кабель. Чем больше расстояние между трансформатором и прожектором, тем больше потерь.
- Нет необходимости в трансформаторе (в основном используется в высоких потолках без дополнительного пустотелого пространства, в котором можно разместить трансформатор).
- Также подходит для энергосберегающих ламп.
- Возможность преобразования в световую подсветку со светодиодами.
- Фары дают более теплый свет (более желтый цвет — похож на цвет стандартной лампы).
- Меньше возможностей в WAT (35-50 Вт).
- При уменьшении яркости свет становится более оранжевым.
- Ограниченный срок службы.
Расход у обеих версий одинаковый.
Что это и как работает?
Разработка и внедрение технологии светоизлучающих диодов (LED) во всем диапазоне осветительных приложений были захватывающими в последние несколько лет. Несмотря на присущую светодиодам высокую эффективность электрооптического преобразования, светодиодный светильник настолько хорош, насколько хорош его драйвер.Потенциал этой революционной технологии освещения может быть раскрыт только тогда, когда показатели производительности светодиодных драйверов будут последовательно согласованы с электрическими характеристиками светодиодного источника света. Светодиодная система освещения представляет собой синергетическое сочетание источника света, драйверов светодиодов, систем управления температурой и оптики. Поскольку драйверы являются единственным компонентом, который существенно влияет на фотометрические характеристики и качество света светодиодов в системе освещения, они играют решающую роль в более обширных и интенсивных применениях светодиодных технологий.
Что такое светодиодный драйвер?
Драйвер светодиодов — это электронное устройство, регулирующее мощность светодиода или цепочки (или цепочек) светодиодов. Светодиоды представляют собой твердотельные полупроводниковые устройства, пропитанные или легированные слоями для создания p-n-перехода. Когда ток протекает через легированные слои, дырки из p-области и электроны из n-области инжектируются в p-n-переход. Они рекомбинируют, чтобы генерировать фотоны, которые мы воспринимаем как видимый свет. Преобразование тока в световой поток почти линейное, увеличение входного тока позволяет большему количеству электронов и дырок рекомбинировать в p-n-переходе, и, таким образом, генерируется больше фотонов.
В отличие от обычных источников света, которые работают напрямую от источника переменного тока (AC), светодиоды работают от входа постоянного или модулированного прямоугольного сигнала, потому что диоды имеют полярность. Вход сигнала переменного тока приведет к тому, что светодиод будет гореть только примерно половину времени, когда сигнал переменного тока имеет правильную полярность, и сразу же погаснет при отрицательном смещении. Следовательно, постоянная подача постоянного электрического тока на фиксированный выход или переменный выход в допустимом диапазоне должна применяться к светодиодной матрице для стабильного немигающего освещения.
Драйверы светодиодовобеспечивают интерфейс между источником питания (линией) и светодиодом (нагрузкой), преобразуя входящую мощность сети переменного тока 50 Гц или 60 Гц при таких напряжениях, как 120 В, 220 В, 240 В, 277 В или 480 В, в регулируемый выходной постоянный ток. Существуют драйверы, предназначенные также для приема других типов источников питания, например, питания постоянного тока от микросетей постоянного тока или питания через Ethernet (PoE). Схема драйвера светодиода должна иметь невосприимчивость к скачкам напряжения и другим помехам в линии переменного тока в пределах заранее определенного расчетного диапазона, а также отфильтровывать гармоники в выходном токе, чтобы они не влияли на качество вывода светодиодного источника света.Драйвер — это не просто преобразователь мощности. Некоторые типы светодиодных драйверов имеют дополнительную электронику для точного управления светоотдачей или для поддержки интеллектуального освещения.
Постоянный ток или постоянное напряжение?
Электрическая цепь, которая регулирует входящую мощность для обеспечения выхода постоянного напряжения, обычно называется источником питания, тогда как драйвер светодиода в строгом смысле означает электрическую цепь, которая обеспечивает выход постоянного тока. Сегодня «драйвер светодиода» и «источник питания светодиода» — очень неоднозначные термины, которые используются как синонимы.Несмотря на терминологическую двусмысленность, мы не можем позволить себе игнорировать существенные различия между схемами постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV) для регулирования нагрузки светодиодов.
Драйверы светодиодов постоянного тока обеспечивают постоянный ток (например, 50 мА, 100 мА, 175 мА, 350 мА, 525 мА, 700 мА или 1 А) независимо от нагрузки по напряжению для модуля светодиодов в определенном диапазоне напряжений. Драйвер может питать один модуль со светодиодами, подключенными последовательно, или несколько светодиодных модулей, подключенных параллельно.Последовательное соединение является предпочтительным в архитектурах цепей CC, поскольку оно гарантирует, что все светодиоды имеют одинаковый ток, протекающий через их полупроводниковые переходы, а световой поток равномерен через светодиоды. Для параллельного подключения нескольких светодиодных модулей требуется резистор в каждом светодиодном модуле, что приводит к снижению эффективности и плохому согласованию тока. Большинство драйверов CC можно запрограммировать для работы в диапазоне выходного тока для точного сопряжения между драйвером и конкретным светодиодным модулем. Драйверы светодиодов постоянного тока используются, когда световой поток не должен зависеть от колебаний входного напряжения.Они присутствуют во многих типах осветительных приборов общего назначения, таких как потолочные светильники, троферы, настольные / торшеры, уличные фонари и верхние фонари, для которых приоритетными являются высокое качество тока и точный контроль мощности. Драйверы CC поддерживают регулировку яркости как с широтно-импульсной модуляцией (PWM), так и с уменьшением постоянного тока (CCR). Работа источника питания в режиме CC обычно требует защиты от перенапряжения на случай чрезмерного сопротивления нагрузки или при отключении нагрузки.
Драйверы светодиодов постоянного напряжения предназначены для работы светодиодных модулей при фиксированном напряжении, обычно 12 В или 24 В.Каждый светодиодный модуль имеет собственный линейный или импульсный регулятор тока для ограничения тока с целью поддержания постоянного выходного сигнала. Обычно предпочтительно подавать постоянное напряжение на несколько светодиодных модулей или светильников, соединенных параллельно. Максимальное количество светодиодов или светодиодных модулей и прямое напряжение на них не должно превышать мощность источника питания постоянного тока. Цепь CV должна допускать рассеяние мощности при коротком замыкании нагрузки. Ограничители тока обычно имеют тепловое отключение для защиты цепи, когда на ограничитель тока подается напряжение, превышающее максимально допустимое.Драйверы CV часто используются в низковольтных светодиодных осветительных приборах, которые требуют простоты группового подключения при параллельном управлении, например, для управления светодиодными лентами, светодиодными модулями для световых коробов. Драйверы постоянного напряжения могут быть затемнены только при ШИМ.
Импульсный источник питания (SMPS)
Поскольку светодиоды очень чувствительны к колебаниям тока и напряжения, одна из наиболее важных функций драйвера светодиода заключается в уменьшении колебаний прямого напряжения на полупроводниковом переходе светодиодов.Импульсные источники питания работают путем модуляции электрического сигнала с использованием одного или нескольких переключающих элементов, таких как силовые полевые МОП-транзисторы, на высокой частоте, тем самым генерируя заданную величину мощности постоянного тока при изменении напряжения питания или нагрузки. Импульсные преобразователи, используемые в драйверах светодиодов, требуют, чтобы энергия сохранялась в виде тока с использованием катушек индуктивности и / или в виде напряжения с использованием конденсаторов, чтобы поддерживать выходной ток или напряжение на нагрузке во время цикла включения / выключения. Драйвер светодиодов AC-DC SMPS преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, которая затем преобразуется в мощность постоянного тока, способную правильно управлять светодиодами.
Для импульсного преобразования мощности в драйверах светодиодов доступны различные топологии схем для поддержки требований к нагрузке на светодиоды. Среди всех топологий SMPS наиболее часто используются понижающий, повышающий, понижающий-повышающий и обратноходовой типы.
Также известная как понижающий преобразователь, понижающая схема регулирует входное постоянное напряжение до желаемого постоянного напряжения с помощью ряда методов управления током, включая синхронное переключение, гистерезисное управление, управление пиковым током и управление средним током.Понижающая топология предназначена для драйверов светодиодов с питанием от сети, которые необходимы для управления длинной цепочкой светодиодов, при этом напряжение нагрузки поддерживается ниже напряжения питания. Понижающие цепи также часто встречаются в приложениях с низким напряжением, где входное напряжение питания относительно низкое (например, 12 В постоянного тока для автомобильного освещения) и работает только один светодиод. Понижающая топология позволяет создавать схемы с меньшим количеством компонентов, сохраняя при этом высокий КПД (90–95%). Однако напряжение нагрузки понижающей цепи должно быть менее 85% от напряжения питания.Более того, понижающие драйверы светодиодов не обеспечивают изоляцию между входными и выходными цепями.
Повышающий преобразователь предназначен для повышения входного напряжения до более высокого выходного напряжения примерно на 20% или более. Для схем повышения обычно требуется один индуктор и они работают либо в режиме непрерывной проводимости (CCM), либо в режиме прерывистой проводимости (DCM), в зависимости от формы волны тока индуктора. В повышающих преобразователях малой мощности может использоваться накачка заряда, а не катушка индуктивности, в которой используются конденсаторы и переключатели для повышения выходного напряжения выше напряжения питания.Преобразователи на основе индуктивности обладают преимуществом в виде небольшого количества компонентов и высокой эксплуатационной эффективности (более 90%). Недостатком этой топологии является отсутствие изоляции между входными и выходными цепями. Повышающий преобразователь выдает импульсную форму волны, поэтому для уменьшения пульсаций тока требуется большой выходной конденсатор. ШИМ-регулирование яркости является сложной задачей из-за большого выходного конденсатора, а также управления с обратной связью, которое требует большой полосы пропускания для стабилизации преобразователя.
Пониженно-повышающие преобразователимогут обеспечивать выходное напряжение выше или ниже входного, что делает их идеальными для приложений, где входное напряжение растет и падает с большими колебаниями (не более 20%).Колебания входного напряжения такого типа обычно возникают в системах освещения с питанием от аккумуляторных батарей, например, в автомобильном освещении для строительной и сельскохозяйственной техники (вилочные погрузчики, тракторы, комбайны, экскаваторы, снегоочистители и т. Д.), А также в грузовых автомобилях и автобусах. Два типа преобразователей, которые часто используются в повышающих понижающих преобразователях, известны как SEPIC (несимметричный преобразователь индуктивности первичной обмотки) и Cuk. Преобразователь SEPIC отличается использованием двух индукторов, предпочтительно двухобмоточного индуктора, который имеет небольшую площадь основания, низкую индуктивность рассеяния и способность увеличивать соединение обмоток для повышения эффективности схемы.В архитектуре SEPIC повышающая секция обеспечивает коррекцию коэффициента мощности (PFC), а понижающая секция выдает напряжение, равное, меньшее или большее, чем входное напряжение, в то время как выходная полярность обеих секций остается одинаковой. Топология Cuk сочетает в себе непрерывный выходной ток понижающего преобразователя и непрерывный входной ток повышающего напряжения, что дает Cuk наилучшие характеристики EMI и позволяет при необходимости уменьшать емкость. Понижающий-повышающий преобразователь представляет собой неизолированную схему драйвера.Как и повышающие преобразователи, повышающие-понижающие преобразователи требуют защиты от перенапряжения для предотвращения повреждений из-за чрезмерно высокого напряжения в случае разомкнутой нагрузки.
Схема обратного переключения — это преобразователь с прерывистой проводимостью, который обеспечивает изоляцию сети переменного тока, накопление энергии и масштабирование напряжения. Он очень похож на повышающий преобразователь, но с разделением индуктивности, образующим трансформатор. Обратный трансформатор с как минимум двумя обмотками не только обеспечивает полную изоляцию между его входной и выходной цепями, но также допускает более одного выходного напряжения с разной полярностью.Первичная обмотка подключена к входному источнику питания, вторичная обмотка подключена к нагрузке. Магнитная энергия сохраняется в трансформаторе, когда переключатель включен, и в то же время диод имеет обратное смещение (т. Е. Блокируется). Когда переключатель выключен, диод смещен в прямом направлении, и магнитная энергия выделяется током, текущим из вторичной обмотки. В некоторых схемах обратного хода используется третья обмотка, называемая бутстрапом или вспомогательной обмоткой, для питания управляющей ИС. Более точный контроль среднего напряжения на конденсаторе, который используется для поддержания тока в нагрузке светодиода, когда преобразователь находится на первой ступени, требует изолированной обратной связи, обычно через оптрон.Цепи обратного переключения могут быть разработаны для очень широкого диапазона питающих и выходных напряжений с изоляцией от опасно высоких напряжений. Однако эти схемы менее эффективны (75 — 85%, более высокий КПД возможен за счет использования дорогих деталей).
Линейный источник питания
Линейный источник питания использует элемент управления (например, резистивную нагрузку), который работает в своей линейной области для регулирования выхода. В схемах управления светодиодами этого типа напряжение, протекающее через резистор, чувствительный к току, сравнивается с опорным напряжением в контуре обратной связи для создания управляющего сигнала.Контроллер, который работает в линейной области системы обратной связи с обратной связью, регулирует выходное напряжение до тех пор, пока ток, протекающий через чувствительный резистор, не будет соответствовать напряжению обратной связи. Таким образом, ток, подаваемый на цепочку светодиодов, поддерживается до тех пор, пока прямое напряжение не превышает выходное напряжение с ограничением по падению. Линейные драйверы обеспечивают только понижающее преобразование, что означает, что напряжение нагрузки должно поддерживаться ниже, чем напряжение питания. Если напряжение нагрузки выше напряжения питания или напряжение питания сильно колеблется, необходим импульсный стабилизатор.
В приложенияхс питанием от сети переменного тока, которые предъявляют высокие требования к регулированию напряжения, обычно используются переключаемые линейные регуляторы для управления светодиодными лампами с длинной цепочкой светодиодов, соединенных последовательно. Переключаемые линейные регуляторы представляют собой комбинации нескольких линейных регуляторов, которые либо интегрированы, либо каскадированы в модульной форме. Эти линейные регуляторы, обычно разработанные в корпусах для поверхностного монтажа, используются для интеллектуальной регулировки количества подключенных к нагрузке светодиодов в цепочке во время цикла линии питания, чтобы напряжение нагрузки соответствовало мгновенному напряжению сети переменного тока.
Линейные драйверы светодиодовпредставляют собой чрезвычайно упрощенное решение, которое устраняет необходимость в громоздких и дорогостоящих катушках, конденсаторах и реактивных (например, индуктивных и / или емкостных) входных фильтрующих элементах EMI / EMC. Значительно низкое количество деталей и использование твердотельных компонентов позволяют уменьшить размеры переключаемого линейного регулятора до компактной ИС-микросхемы. Это делает линейные драйверы конкурентоспособным кандидатом для светодиодных ламп, стоимость и физический размер которых являются важными факторами при проектировании.Благодаря способности генерировать резистивную нагрузку диммера, аналогичную лампе накаливания, линейные драйверы светодиодов имеют общую совместимость с существующими диммерами с фазовой отсечкой (TRIAC), которые были разработаны для диммирования резистивных нагрузок.
Отличающаяся конкурентоспособностью затрат, невосприимчивостью к электромагнитным помехам / электромагнитной совместимости, малой занимаемой площадью и простотой конструкции, топология линейного управления вызывает все больший интерес в отрасли. Однако линейные драйверы борются с присущими им недостатками, которые не позволяют им войти в массовые приложения во многих категориях продуктов.
1. Линейный драйвер светодиода может иметь низкую эффективность, когда напряжение питания значительно превышает напряжение нагрузки.
2. Избыточная мощность выделяется в виде тепловой энергии, что приводит к увеличению термической нагрузки на схему драйвера и, скорее всего, на светодиоды, если тепло не рассеивается эффективно.
3. Ограничение необходимости поддерживать напряжение нагрузки ниже, чем напряжение питания в определенном диапазоне, приводит к дополнительному недостатку, заключающемуся в разрешении только ограниченного диапазона напряжения питания.
4. Линейные драйверы, доступные на рынке, представляют собой преимущественно недорогие схемы, которые не уделяют особого внимания устранению мерцания.
5. Неизолированная топология не обеспечивает гальванической развязки от сети переменного тока.
Switched Vs. Линейный
Конструкция драйвера светодиода предполагает множество компромиссов. При выборе между SMPS и линейными драйверами необходимо учитывать стоимость, эффективность, управляемость, срок службы, диммирование, размер, коэффициент мощности, мерцание, вход / выход, изоляцию от сети переменного тока и различные другие факторы.
Импульсные источники питания, очевидно, более эффективны, чем линейные, из-за их модуляции «0/1» (переключение ВКЛ / ВЫКЛ). Они могут быть разработаны для обеспечения высокой энергоэффективности, а также освещения без мерцания при сохранении высокого коэффициента мощности и низкого общего гармонического искажения (THD). Хотя линейные драйверы светодиодов задумывались как перспективное решение для управления светодиодами, в обозримом будущем SMPS по-прежнему будет предпочтительным решением для управления светодиодами для приложений, где первостепенное значение имеют эффективность, управление освещением, качество света и электрическая безопасность.В частности, цифровая управляемость драйверов SMPS, оснащенных технологией интеллектуальных датчиков и возможностью беспроводного подключения, обещает сделать возможным множество приложений Интернета вещей (IoT). Цифровая модуляция позволяет кодировать данные в двоичном формате для высокоскоростной оптической беспроводной связи (LiFi), что значительно расширяет прикладной потенциал драйверов SMPS.
Тем не менее, привлекательные особенности драйверов SMPS достигаются за счет их зависимости от громоздких, дорогих и ненадежных реактивных компонентов, таких как трансформаторы, катушки индуктивности и конденсаторы.Высокоскоростное переключение вызывает много шума, что приводит к относительно высокому уровню электромагнитных помех, которые необходимо фильтровать и экранировать с помощью дополнительных цепей. Эти дополнительные схемы могут значительно увеличить физические размеры и удвоить общую стоимость драйвера светодиода.
Самым большим недостатком драйверов SMPS, который также является наиболее привлекательной особенностью линейных драйверов, является их надежность. Схема управления SMPS использует большое количество компонентов, включая фильтры, выпрямители, схемы корректора коэффициента мощности (PFC) и т. Д.Сложная конструкция может снизить надежность схемы. Широкое использование алюминиевых электролитических конденсаторов в PFC в качестве компонента накопления энергии вызывает наибольшую озабоченность по поводу надежности драйвера SMPS. Электролитические конденсаторы известны своей высокой емкостью и высоким номинальным напряжением. Тем не менее электролит в конденсаторе со временем испарится. Скорость испарения линейно зависит от температуры. Высокая температура ускоряет испарение электролита, что вызывает уменьшение емкости и увеличение ESR (эквивалентное последовательное сопротивление).Повышенное ESR приводит к высоким колебаниям выходного напряжения и шуму. А конденсатор в итоге выходит из строя, когда высыхает электролит, что приводит к преждевременному выходу из строя всей системы освещения. Высокоскоростное переключение может вызвать электромагнитные помехи (EMI), которые отрицательно сказываются на окружающих элементах схемы. Это создает дополнительную проблему проектирования, которую необходимо преодолеть. Использование шумового фильтра приводит к увеличению объема и веса, а также стоимости производства.
С другой стороны, линейные драйверы обладают большим потенциалом благодаря ранее упомянутым преимуществам.Как правило, они живут дольше, чем драйверы SMPS, упрощают конструкцию лампы, снижают стоимость и значительно сокращают спецификации. Однако сложно разработать линейный драйвер с эффективностью преобразования и подавлением мерцания, сопоставимой со схемами SMPS. Эта технология в настоящее время используется неправомерно. Большинство производителей освещения воспринимают это только как дешевое решение для вождения. Хотя допустимо использовать линейные драйверы в светодиодных светильниках для приложений, где высококачественный свет и изоляция от сети переменного тока не являются главным приоритетом (например,грамм. наружное освещение), некоторые производители пытаются включить это недорогое решение для управления светодиодами в требующие визуального восприятия и чувствительные к безопасности приложения внутреннего освещения без улучшения качества выходного сигнала драйвера (контроль мерцания) и повышения электробезопасности и рассеивания тепла в системе освещения.
Бортовой водитель (DOB)
DOB — это типичная реализация топологии линейного вождения. Светодиодный модуль DOB, также называемый светодиодным двигателем переменного тока, вмещает светодиоды и всю электронику драйвера на печатной плате с металлическим сердечником (MCPCB).Технология DOB использует возможность установки MCPCB микросхем драйвера высокого напряжения (переключаемых линейных регуляторов). В отличие от схемы драйвера SMPS, которая должна быть установлена на маршрутизируемой печатной плате FR4, эти микросхемы драйвера для поверхностного монтажа могут быть припаяны к плате MCPCB, установленной на светодиодах, без разводки схемы. Это полностью устраняет необходимость в специальной сборке драйверов и, таким образом, обеспечивает компактный форм-фактор. Еще одно преимущество конструкции DOB заключается в том, что отличная теплопроводность MCPCB может способствовать быстрому рассеиванию тепла, выделяемого из-за неэффективного преобразования линейного драйвера.
Энергетика
Обработка мощности, которая происходит внутри SMPS, обычно приводит к неравномерному потреблению мощности из-за модуляции импульсов тока. Способ, которым импульсные регуляторы потребляют импульсы тока из энергосистемы общего пользования, может вызывать изгибы и искажения формы волны тока в линии электропередачи, а также срабатывание предохранителей и автоматических выключателей при уровнях мощности ниже допустимой для линии электропередачи. Наличие этих гармонических искажений и нелинейных нагрузок может привести к различным проблемам, таким как перегрев нейтральных проводников и распределительных трансформаторов, отказ или неисправность оборудования для выработки и распределения электроэнергии, а также помехи в цепях связи и т. Д.С точки зрения энергоснабжения, эти вредные помехи от нисходящего электрического оборудования должны быть запрещены. Поэтому коммунальные предприятия предъявляют нормативные требования к коэффициенту мощности (PF) и общему коэффициенту гармонических искажений (THD) электрического оборудования, включая светодиодные светильники с питанием от сети.
Коэффициент мощности — это отношение потребляемой мощности к поставляемой мощности и выражается числом от 0 до 1. У чисто резистивных нагрузок коэффициент мощности равен 1, потому что ток потребляется точно по фазе с линейным напряжением.Тем не менее, реактивные элементы, такие как конденсаторы и катушки индуктивности драйвера светодиода, потребляют дополнительный реактивный ток, который трудно измерить и, следовательно, невозможно для коммунальных предприятий получить прибыль. Что наиболее важно, эта реактивная мощность приведет к тому, что передаваемая мощность (полная мощность) будет больше, чем мощность, фактически необходимая светодиодному светильнику. Это может привести к тому, что инфраструктура коммунального предприятия будет работать с превышением мощности и может привести к потенциальному ущербу, если не будут приняты меры для защиты инфраструктуры от перегрузки из-за дополнительной реактивной мощности.Чем ближе коэффициент мощности к 1, тем точнее совпадают формы сигналов тока и напряжения. По мере уменьшения коэффициента мощности теряется больше мощности в виде реактивной мощности. В коммерческом и промышленном секторах коммунальные предприятия часто взимают дополнительную плату с конечных пользователей, которые работают с электрооборудованием с низким коэффициентом мощности, чтобы компенсировать возросшие затраты на генерацию и передачу.
Коэффициент мощности светодиодной лампы или светильника стал требованием спецификаций на многих рынках. Директива ЕС требует, чтобы светодиодный продукт с потребляемой мощностью более 25 Вт имел коэффициент мощности выше 0.9. В США и Design Light Consortium (DLC), и Energy Star имеют правила PF, аналогичные европейским. Штат Калифорния имеет четкие правила для значения коэффициента мощности, которое должно быть больше 0,9 для всех уровней мощности светодиодного освещения жилых и коммерческих помещений. Чтобы соответствовать нормативным значениям коэффициента мощности, драйверы светодиодов с питанием от сети, разработанные для сетей переменного тока, должны использовать некоторую форму коррекции коэффициента мощности для поддержания высокого коэффициента мощности в широком диапазоне входных напряжений. Схема коррекции коэффициента мощности (PFC) обычно используется для минимизации реактивной мощности и максимизации доступной мощности от источника и распределительных кабелей.Цепи PFC, которые включают в себя активные и пассивные PFC, формируют и синхронизируют по времени входной ток в синусоидальную форму волны, которая находится в фазе с линейным напряжением.
Общие гармонические искажения (THD) часто возникают одновременно с проблемой низкого коэффициента мощности. THD — это измерение искажения формы волны тока, вызванного нелинейными электрическими нагрузками, такими как нагрузки выпрямителя. Искаженные формы волны тока могут снизить коэффициент мощности и также создать гармонические искажения. Гармонические искажения также возникают, когда нагрузка потребляет ток, не похожий на истинную синусоиду.THD представлен в процентах. Чем ниже значение, тем лучше. Высокий коэффициент нелинейных искажений может вызвать проблемы в оборудовании распределения питания. Поэтому важно, чтобы драйверы светодиодов соответствовали нормативным значениям THD (обычно менее 20%) во всем диапазоне входного напряжения. THD подавляется схемой коррекции коэффициента мощности, которая должна эффективно формировать входной ток, чтобы генерировать минимальную энергию на более высоких частотах.
Регулировка яркости может влиять как на коэффициент мощности, так и на коэффициент нелинейных искажений. Следовательно, необходимо измерять коэффициенты мощности и нелинейные искажения на выходах с полной и низкой яркостью.
Регулировка яркости
Переход от традиционной технологии освещения к твердотельному освещению обусловлен необходимостью повышения эффективности, контроля и взаимодействия. В основе управления освещением лежит технология затемнения, которая является неотъемлемой функцией систем управления освещением. Одним из преимуществ светодиодов является их способность мгновенно реагировать на изменения потребляемой мощности, которые регулируются драйвером светодиода. Эффективность регулирования яркости светодиодного драйвера становится все более важной, поскольку освещение становится более связным и адаптируемым к потребностям и предпочтениям пользователя.Наиболее часто используемые элементы управления диммером-драйвером включают симистор (триод для переменного тока), 0–10 В и DALI (интерфейс цифрового адресного освещения). Широтно-импульсная модуляция (PWM) и уменьшение постоянного тока (CCR) являются наиболее распространенными методами, используемыми для уменьшения яркости светодиодных нагрузок от драйвера.
Диммерыс фазовым регулированием работают путем отключения частей цикла переменного напряжения для управления светоотдачей. Цепи управления фазой включают в себя 2-проводное управление прямой фазой (передний фронт), 2-проводное управление обратной фазой (задний фронт) и 3-проводное управление прямой фазой (передний фронт).Регулировка яркости с управлением фазой часто используется в модернизируемых приложениях, где протягивание новой или дополнительной проводки ответвленной цепи или внутренней проводки управления может быть сложным и дорогостоящим. Однако драйвер светодиода должен быть спроектирован так, чтобы распознавать сигналы напряжения от схемы регулирования яркости и реагировать на них. Неспособность интерпретировать выходной сигнал переменного фазового угла при регулировке яркости может вызвать мерцание и уменьшить диапазон регулировки яркости.
0-10 В — это 4-проводный (горячий и нейтральный, плюс 2 низковольтных управляющих провода) метод диммирования, который иногда называют диммированием 1-10 В, поскольку наиболее типичные диммируемые драйверы 0-10 В могут диммировать только от 100% ( 10 В) до 10% (1 В), а 0 В выключает лампу.В этом методе драйвер является источником тока для сигнала постоянного тока и, следовательно, надежен при диммировании, происходящем в драйвере. Схема управления отправляет управляющие сигналы низкого напряжения для настройки входа на драйвер, изменяя напряжение от 1 В до 10 В постоянного тока. Поскольку управляющий сигнал представляет собой небольшое аналоговое напряжение, длинные участки проводов могут вызвать падение напряжения и вызвать падение уровня сигнала. 0-10V — это универсальный протокол управления в осветительной отрасли, который широко используется в коммерческих осветительных приборах.Однако стандарты диммирования 0-10 В для архитектурных приложений в США не определяют значение минимальной светоотдачи и не учитывают форму кривой диммирования. Это может вызвать несовместимость элементов управления и устройств от разных производителей.
DALI, способный обеспечивать адресацию отдельных устройств и обратную связь по состоянию от нагрузок, обеспечивает большую гибкость в управлении освещением через 4-проводную систему (горячий и нейтральный плюс 2 низковольтных канала передачи данных без топологии).DALI обычно используется там, где стратегия управления требует, чтобы осветительный прибор реагировал более чем на один контроллер (например, переключатель ручного управления и датчик присутствия). DALI — это двунаправленный протокол, и система освещения DALI может управлять до 64 контрольными точками (драйверы, диммеры, реле) без использования центрального блока управления. Протокол DALI использует логарифмическое регулирование яркости, которое обеспечивает 256 ступеней яркости со стандартизированной кривой затемнения в диапазоне от 0,1% до 100%.
PWM управляет яркостью светодиода, изменяя рабочий цикл постоянного тока с частотой импульсов, достаточно высокой, чтобы быть незаметным для человеческого глаза.Отношение времени включения к времени выключения определяет воспринимаемую интенсивность света. Широтно-импульсная модуляция поддерживает постоянный прямой ток, что устраняет проблему смещения цвета и, таким образом, является преимуществом для приложений, требующих постоянного CCT в широком диапазоне диммирования. ШИМ-регулировка яркости обычно используется как для статической, так и для динамической регулировки интенсивности с источниками белого света, а также светодиодами RGB. В приложениях для смешивания цветов RGB, затемнение с ШИМ позволяет точно отрегулировать яркость отдельных источников для получения желаемого цвета.Однако переключение на высокой скорости может создавать электромагнитные помехи. Драйверы PWM не могут быть установлены удаленно от источника света, потому что увеличенное расстояние передачи от драйвера к источнику света может мешать высокочастотным, чувствительным ко времени рабочим циклам.
CCR или аналоговое регулирование яркости регулирует интенсивность света путем изменения тока привода постоянного тока, протекающего через светодиод. Поскольку ток изменяется линейно, CCR практически не мерцает. Диммирование с постоянным током также может работать в более широком диапазоне светового потока, чем обычное диммирование с отсечкой фазы.К недостаткам CCR относятся низкая производительность при низких токах (ниже 10%), изменение цвета светодиодов при уменьшении яркости светодиодов до 20% от номинальной мощности и асинхронный отклик при более высоких токах из-за эффекта спада. Схемой регулирования яркости CCR можно управлять с помощью различных протоколов, таких как 0–10 В, DALI и ZigBee. CCR и PWM могут быть объединены для обеспечения гибридного затемнения, так что можно использовать преимущества обоих методов.
Подавление мерцания
Мерцание — это амплитудная модуляция светового потока, которая может быть вызвана колебаниями напряжения в сети переменного тока, остаточной пульсацией выходного тока, подаваемого на нагрузку светодиода, или несовместимым взаимодействием между схемами диммирования и источниками питания светодиодов.Мерцание может вызывать другие временные световые артефакты (TLA), в том числе стробоскопический эффект (неправильное восприятие движения) и фантомный массив (узор появляется при движении глаз). TLA бывают как видимыми, так и невидимыми. Мерцание, возникающее на частотах 80 Гц и ниже, напрямую видно глазу, а невидимое мерцание — это временные изменения, возникающие на частотах 100 Гц и выше. Стробоскопический эффект и фантомная матрица обычно возникают в диапазоне частот от 80 Гц до 2 кГц, их видимость варьируется в разных популяциях.Хотя невидимые TLA не воспринимаются человеческим глазом, они все же могут иметь ряд негативных последствий.
Мерцание и другие TLA — это нежелательные временные паттерны светового потока, которые могут вызывать напряжение глаз, нечеткое зрение, зрительный дискомфорт, снижение зрительной способности и, в некоторых случаях, даже мигрень и светочувствительные эпилептические припадки. Поэтому они являются одним из ключевых факторов при оценке качества света. Целевое использование искусственного освещения играет роль. Различные сценарии освещения могут допускать разный уровень временных световых артефактов.TLA могут быть менее важны для проезжей части, парковки и наружного архитектурного освещения или других приложений, где продолжительность воздействия искусственного света ограничена. Искусственный свет с высоким процентом мерцания не следует использовать как для окружающего освещения, так и для рабочего освещения в домах, офисах, классных комнатах, гостиницах, лабораториях и промышленных помещениях. Освещение без мерцания имеет решающее значение не только для визуальных задач, требующих точного позиционирования глаз и условий, в которых уязвимые группы населения проводят много времени, но и для телевещания HDTV, цифровой фотографии и замедленной записи в студиях, стадионах и спортзалах.Видеокамеры могут улавливать TLA так же, как человеческий глаз улавливает эти эффекты.
Ключ к уменьшению мерцания заключается в драйвере светодиода, который предназначен для преобразования коммерческой мощности переменного тока в мощность постоянного тока и фильтрации любых нежелательных пульсаций тока. Достаточно большие пульсации, которые обычно возникают при частоте, в два раза превышающей напряжение сети переменного тока, в постоянном токе, подаваемом на светодиодную нагрузку, приводят к мерцанию и другим визуальным аномалиям с частотой 100/120 Гц. Таким образом, допустимый уровень пульсаций тока в светодиодах, например пульсация ± 15% (всего 30%), должен быть определен в драйверах светодиодов для различных приложений, где мерцание имеет значение.Пульсации можно сгладить, используя конденсатор фильтра. Одной из основных проблем при разработке драйверов является фильтрация пульсаций и гармоник без использования громоздких короткоживущих высоковольтных электролитических конденсаторов на первичной стороне. Светодиодные двигатели переменного тока по своей природе восприимчивы к явлению мерцания, потому что светодиоды фактически работают от того, что по сути является промежуточным напряжением постоянного тока, которое было бы в системе светодиодного освещения на основе SMPS. Быстрое изменение полярности вызывает мерцание интенсивности на частоте, вдвое превышающей синусоидальную частоту переменного тока.Несмотря на простоту конструкции схемы, требуются дополнительные схемы для эффективного уменьшения временных изменений источника питания.
Стандарты ограничения мерцания для различных приложений еще не установлены. IES установила две метрики для количественной оценки мерцания. Процент мерцания измеряет относительное изменение модуляции света (глубину модуляции). Индекс мерцания — это показатель, который характеризует изменение интенсивности по всей периодической форме волны (или скважности для прямоугольных сигналов).Процент мерцания лучше известен обычным потребителям. В целом, 10-процентное мерцание или менее при 120 Гц или 8-процентное мерцание или менее при 100 Гц приемлемо для большинства людей, за исключением групп риска, 4-процентное мерцание или менее при 120 Гц или 3-процентное мерцание или менее при 100 Гц считается безопасным для всех слоев населения и очень востребованным в приложениях с интенсивным зрением. К сожалению, большое количество светодиодных ламп и светильников, представленных в настоящее время на рынке, имеют высокий процент мерцания. В частности, светодиодные фонари переменного тока имеют мерцание, обычно превышающее 30 процентов при 120 Гц.
Защита цепи
В зависимости от топологии драйвера, конструкции схемы и условий применения драйверы светодиодов могут работать в условиях аномалий нагрузки и ненормальных условий эксплуатации, таких как перегрузка по току, перенапряжение, пониженное напряжение, короткое замыкание, обрыв цепи, неправильная полярность, потеря нейтрали, перегрев и т. Д. Следовательно, драйверы светодиодов должны включать механизмы защиты для решения этих проблем.
Выходное напряжение некоторых драйверов постоянного тока, особенно импульсных повышающих преобразователей, может слишком сильно превышать номинальное напряжение привода из-за отключения нагрузки или чрезмерного сопротивления нагрузки.Защита от разомкнутой цепи или защита от перенапряжения на выходе (OOVP) обеспечивает механизм отключения, который использует стабилитрон для обеспечения обратной связи и проведения выходного тока на землю, когда выходное напряжение превышает определенный предел. Более предпочтительным методом защиты от обрыва цепи является использование схемы активной обратной связи по напряжению для отключения источника питания при достижении точки срабатывания по перенапряжению.
Защита от перенапряжения на входе (IOVP) предназначена для снятия напряжения цепи управления от перенапряжения в результате операций переключения / изменения нагрузки в электросети, ударов молнии поблизости, ударов молнии непосредственно в систему освещения или электростатического разряда.В линиях переменного тока небольшое, но продолжительное перенапряжение может вызвать высокие токи (импульсы энергии) в драйвере светодиодов и светодиодах, что может привести к отказу драйвера светодиода и интерфейсов управления, а также к преждевременному старению светодиодов. Металлооксидный варистор (MOV) или ограничитель переходного напряжения (TVS) может быть размещен на входе для поглощения энергии путем ограничения напряжения. Конденсатор с пластиковой пленкой, который обычно подключается к линии переменного тока, чтобы уменьшить эмиссию электромагнитных помех, также помогает поглощать часть энергии в импульсных импульсах.
Драйверы светодиодовобычно имеют ограниченный уровень защиты от перенапряжения за счет встроенных схем защиты от перенапряжения. В некоторых приложениях, таких как уличное освещение, к драйверу должны быть добавлены дополнительные устройства защиты от перенапряжения, способные выдерживать многократные скачки или удары, чтобы защитить компоненты, расположенные ниже по потоку, от сильных скачков напряжения. УЗИП должен быть рассчитан на снижение или разрядку высокой энергии импульса минимум 10 кВ и 10 кА в соответствии с ANSI C136.2.
Короткое замыкание на нагрузке линейного источника питания может привести к перегреву, но не влияет на ток, подаваемый на каждый светодиод, поскольку цепи ограничения тока обеспечивают автоматическую защиту от короткого замыкания.Однако в импульсном понижающем стабилизаторе короткое замыкание приведет к выходу из строя светодиода или всего модуля в зависимости от конструкции схемы. Выход из строя одного светодиода обычно минимально влияет на общую светоотдачу. Изменение напряжения можно уравновесить с помощью саморегулирующейся схемы распределения тока, которая по-прежнему распределяет ток равномерно. С другой стороны, короткое замыкание на нагрузке светодиодной цепочки может существенно повлиять на общий световой поток. Механизм обнаружения отказов защиты от короткого замыкания может быть реализован путем контроля рабочего цикла.Короткое замыкание обычно приводит к очень короткому рабочему циклу.
Защита от перегрева для светодиодных систем включает температурную защиту модуля (MTP) и ограничение температуры драйвера (DTL). DTC использует резистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) для уменьшения выходного тока, когда максимальная температура в точке корпуса драйвера в приложении превышает заранее установленный предел. MTC контролирует температуру светодиодного модуля и взаимодействует с драйвером, который автоматически снижает ток, подаваемый на светодиоды, когда MTC определяет пороговую температуру.DTL также может использоваться в качестве альтернативы MTP, если точка TC драйвера и температура светодиодного модуля могут быть коррелированы.
EMI и EMC
Электромагнитные помехи (EMI), также называемые радиочастотными помехами (RFI), влияют на другие электрические цепи в результате либо электромагнитной проводимости, либо электромагнитного излучения, испускаемого электроникой, такой как драйверы светодиодов, радиоприемники CB и сотовые телефоны. Любой драйвер светодиодов, подключенный к сети переменного тока, должен соответствовать стандартам излучения, таким как определено в IEC 61000-6-3.В схеме управления светодиодами переключение MOSFET обычно является основным источником электромагнитных помех. Компоновка печатной платы с короткими и компактными путями для коммутирующих токов также важна для ограничения электромагнитных помех. В некоторых приложениях требуется входной фильтр для уменьшения высокочастотных гармоник, и конструкция этой схемы имеет решающее значение для поддержания низкого уровня электромагнитных помех. Заземляющий слой на печатной плате должен оставаться непрерывным, чтобы избежать создания токовой петли, вызывающей излучение высоких уровней электромагнитных помех. Металлический экран может быть установлен над зоной переключения, чтобы обеспечить защиту от электромагнитного излучения.
Электромагнитная совместимость (ЭМС) — это способность устройства или системы работать в своей электромагнитной среде, не создавая электромагнитных помех, мешающих соседнему оборудованию, или не подвергаясь влиянию электромагнитных помех, излучаемых соседним оборудованием. Эффективность ЭМС драйвера светодиода часто автоматически обеспечивается хорошей схемой защиты от электромагнитных помех. Однако электростатический разряд (ESD) и устойчивость к скачкам напряжения, которые не учитываются в практике EMI, также влияют на характеристики EMC.
Меры безопасности
Безопасность всегда должна оставаться приоритетом номер один при оценке водителя и системы освещения, с которой он работает.Очень желателен светодиодный драйвер с питанием от сети с диэлектрической изоляцией, например, 1500 В RMS (50 или 60 Гц) от входа до выхода. Изоляцию входной / выходной цепи можно выполнить только с помощью трансформатора с первичной и вторичной обмотками с хорошей гальванической развязкой. Выходное напряжение должно быть ниже предела безопасного сверхнизкого напряжения (SELV) 60 В постоянного тока согласно IEC 61140. Однако растет число светодиодных осветительных приборов, которые реализуют неизолированную топологию с целью сокращения затрат.Риск поражения электрическим током является серьезной проблемой для светодиодной продукции, управляемой недорогими линейными регуляторами. Эти цепи не обеспечивают развязку между входными и выходными цепями, а электрическая изоляция систем освещения может быть недостаточно проверена.
Для продуктов с питанием от переменного тока необходимо учитывать вопросы длины пути утечки и зазоров. Длина пути утечки между первичной и вторичной цепями должна соответствовать требованиям к расстоянию, в противном случае возможно поражение электрическим током или возгорание.Необходимо учитывать зазор, который определяется как кратчайшее расстояние между двумя проводящими частями, чтобы предотвратить искрение между электродами, вызванное ионизацией воздуха. Поскольку размеры электронных схем продолжают уменьшаться, хорошая конструкция печатной платы имеет важное значение для схемы драйвера, чтобы не только уменьшить эмиссию электромагнитных помех, но также уменьшить проблемы утечки и зазоров.
Все электропроводящие и прикосновенные части драйвера светодиода класса защиты I с питанием от сети должны быть заземлены.Драйверы светодиодов, предназначенные для работы с системами светодиодного освещения для жилых и коммерческих помещений, обычно относятся к Классу II. Для драйверов светодиодов класса II нет заземления корпуса, но все проводники внутри драйверов класса II должны быть двойными или усиленно изолированными, чтобы обеспечить хорошую изоляцию между цепью питания от сети и выходной стороной или металлическим корпусом драйвера.
Температурные характеристики
Драйвер светодиода сконфигурирован для преобразования сетевого напряжения переменного тока в выходное напряжение постоянного тока с максимальной эффективностью, и любая энергия, потерянная в процессе преобразования, будет преобразована в тепло.Это означает, что драйвер светодиода с КПД 90% требует входной мощности 100 Вт / 0,9 = 111 Вт для управления нагрузкой 100 Вт. Среди входной мощности 11 Вт — потери мощности, которые уходят в виде тепла. Это создает высокую тепловую нагрузку на схему драйвера светодиода. Когда драйвер размещен в корпусе светильника, тепловая нагрузка от светодиодов приведет к дополнительному увеличению температуры драйвера. Помимо использования компонентов, рассчитанных на высокие температуры, драйвер должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло от термочувствительных компонентов.Избыточное тепловыделение вызовет проблемы с надежностью компонентов, включая электролитические конденсаторы, которые высыхают под воздействием тепла. Поэтому температура, при которой работает светодиодный драйвер, принципиально важна для определения срока его службы. Для облегчения отвода тепла в драйверах светодиодных светильников высокой мощности используются алюминиевые корпуса, которые могут поставляться с ребрами высокой плотности и теплопроводящей заливкой.
Защита от проникновения
Драйверы светодиодовдля освещения проезжей части, улицы, наружного и ландшафтного освещения должны быть герметизированы для защиты от попадания пыли, влаги, воды и других предметов, которые могут проникнуть внутрь продукции.Высокая степень защиты от проникновения (IP) для светодиодных драйверов имеет решающее значение для использования в помещениях, таких как автомойки, чистые помещения, разливочные и консервные заводы, предприятия пищевой промышленности, фармацевтические предприятия или любое промышленное применение, требующее ежедневного мытья под высоким давлением. Автономные драйверы светодиодов для влажных помещений обычно залиты силиконом, чтобы улучшить целостность корпуса, а также облегчить электрическую изоляцию и управление температурой. Эти драйверы обычно имеют степень защиты IP65, IP66 или IP67.
Местоположение Воздействие
Драйверы светодиодовмогут быть установлены удаленно или совместно с корпусами ламп или светильников. В совместно размещенных системах без DOB драйвер должен быть термически изолирован от светодиодов, которые выделяют огромное количество тепла. При проектировании корпуса светильника необходимо учитывать техническое обслуживание драйвера. В удаленных системах драйверы ШИМ могут терять производительность на большом расстоянии. Таким образом, CCR является предпочтительным методом диммирования для удаленных систем.
Как преобразовать высоковольтную систему в низковольтную светодиодную?
Требуется установка трансформаторов, которые понижают напряжение в 10 раз, со 120 до 12 вольт. Затем на их место устанавливаем трансформаторы на 12 вольт. После этого устанавливаются светодиодные светильники для наружного освещения на 12 вольт по вашему проекту.
Необходимо заранее выполнить много проектных работ и выполнить различные необходимые расчеты, чтобы определить, сколько приспособлений можно разместить на одном трансформаторе.Эта часть работы имеет решающее значение для успеха проекта. Если один из этих трансформаторов будет перегружен, это может повредить эти дорогие светодиодные светильники и вызвать всевозможные проблемы. Мы также должны знать, какие трансформаторы использовать с какими светодиодными светильниками, поскольку некоторые продукты не всегда хорошо работают с разными типами трансформаторов.
Просто помните, что наем профессионалов из Custom Lighting of America, знающих о дизайне наружного освещения, электрических нагрузках и совместимости компонентов, обеспечит успешный и красивый готовый продукт.
Зачем нужна конверсия?
Существует два варианта напряжения для наружного освещения: 12 В и 120 В.
Низкое напряжение, 12 В для ландшафтного освещения — наиболее распространенный вариант для наружного освещения. Это дешевле и безопаснее. Низковольтное ландшафтное освещение снижает риск поражения электрическим током. Вся проводка должна быть заглублена не менее чем на 6 дюймов в соответствии с национальными требованиями к низковольтному оборудованию. Высоковольтный провод должен быть закопан на глубину 18 дюймов в траншею и кабелепровод.
Главное преимущество светодиодной технологии? Долговечные луковицы.Изначально разработанные как электронные компоненты, светодиоды потребляют небольшое количество электроэнергии по сравнению с традиционными лампами. Они живут дольше, поскольку не переносят постоянных скачков напряжения, как другие типы ламп.
Гораздо больше вариантов низковольтного ландшафтного освещения, лампочек, мощности и дизайна. Доступны более элегантные конструкции и варианты.
Индивидуальное освещение На светильники из литой латуни в Америке предоставляется пожизненная гарантия, а на наши светодиодные лампы — пять лет.На высоковольтные осветительные приборы редко предоставляется гарантия более одного года, и они обычно стоят более чем в два раза дороже, чем низковольтные системы.
Если у вас устаревшая система освещения и вы планируете перейти на низковольтное наружное светодиодное освещение, обратитесь в Harold @ Custom Lighting of America, чтобы назначить встречу для оценки вашей системы.
— Гарольд Салкин
Найдите Гарольда в Google+
Или позвоните Гарольду по телефону 561.204.3000.
IKEA LED Hack для доступного освещения для автофургонов 12 В
Использование светодиодов в качестве источника света не составляет труда! Светодиоды в 40-50 раз быстрее горят, потребляют в 10 раз меньше энергии и практически не выделяют тепла.Несмотря на все эти преимущества, светодиоды могут стоить в 30 раз дороже за лампочку. В конечном итоге светодиоды окупаются, но первоначальные вложения могут быть значительными в зависимости от пространства, которое вам нужно для освещения.
ОПЦИИ СВЕТОДИОДОВ
Есть несколько вариантов установки светодиодов в ваш дом на колесах: светодиодные светильники, световые планки и лампочки. У Land Yacht было 6 существующих осветительных приборов, в которых использовалось 18 маленьких ламп накаливания. Мы хотели использовать эти существующие светильники, поэтому мы начали изучать светодиодные лампы, которые предназначены для этих розеток на 12 В.Мы быстро обнаружили, что эти 12-вольтовые светодиодные лампы недешевы! При цене почти 19 долларов за лампочку мы обойдемся более чем в 340 долларов, чтобы преобразовать все наши светильники в светодиодные. (Сравните это с 0,60 на лампочку накаливания!)
Светодиодные фонари для существующих светильников $ 19ea!
Итак, мы начали искать другие, более дешевые светодиодные варианты…
Я слышал хорошие отзывы о светодиодных светильниках на ebay. И за небольшую плату я решил попробовать. Хотя они намного дешевле (около 5 долларов за лампу), их яркость и цвет не идеальны, и на них не распространяется гарантия.После установки светорассеивателя светодиоды ebay становятся довольно тусклыми, имеют холодный синий цвет, и я предпочитаю более теплый оттенок.
Светодиодные лампы eBay в существующих светильниках
Я видел на AMAZON несколько очень доступных ламп для автофургонов 12 В с хорошими отзывами. По цене 11,95 долларов за двоих это сопоставимо с моей покупкой на ebay, но выглядит более теплым оттенком и лучшим качеством. При поиске лампочек на 12 В обязательно знайте, какой тип розетки вам нужен, так как есть несколько вариантов.Самый простой способ разместить светодиоды в своем помещении — это просто добавить светодиодные лампы к уже имеющимся светильникам.
Доступные светодиодные лампы 12 В $ 11,95 за 2
Во время поездки в ИКЕА я нашел эти под прилавком светодиодные фонари под названием ДИОДЕР. За 29 долларов в комплект входили 4 маленьких светодиодных светильника (по 9 светодиодов на приспособление), монтажное оборудование, провод и выключатель. Как и в большинстве приборов, в DIODER есть трансформатор, преобразующий переменный ток в постоянный. Поскольку дорожные прицепы предназначены для работы на 12 В, это означало, что я мог отрубить трансформатор и подключить светодиодные фонари непосредственно к системе 12 В прицепа.
Все фары для прицепов работают от источника постоянного тока 12 В, даже если они подключены к береговому источнику переменного тока. Электропитание переменного тока поступает в преобразователь мощности, который преобразует переменный ток в постоянный, чтобы включить освещение, водяной насос и поддерживать заряд аккумулятора. Поскольку мы планируем в основном отключаться от сети без подключения к сети переменного тока, наиболее целесообразно использовать все в системе 12 В.
Комплект подсветки IKEA DIODER $ 29
ВЗЛОМ IKEA LED’s
Установить светодиоды довольно просто.Выберите место, где вы хотите их установить (мы установили их под всеми нашими шкафами), отключите трансформатор переменного тока, а затем подключите их к источнику питания 12 В.
Светодиодное освещение под шкафом
ПИТАНИЕ ПЕРЕМЕННОГО или ПОСТОЯННОГО ТОКА?
У нашего трейлера были линии электропередач 12 В, идущие ко всем различным частям трейлера, которые мы хотели установить. (Эти линии электропередач на 12 В питали другие огни, вентилятор и термостат обогревателя.) В нашем трейлере некоторые линии электропередачи 12 В имеют белый провод, а другие — черные.Это немного сбивало с толку, потому что все линии питания переменного тока белые. Поэтому я использовал измеритель мощности, чтобы проверить линии, чтобы убедиться, что они были 12 В постоянного тока. Для нашего трейлера черный цвет был положительным, а белый — отрицательным.
Если вы не уверены, идет ли провод, с которым вы имеете дело, переменным или постоянным током, начните с настройки переменного тока на вашем измерителе … если показание является десятичным и колеблется, то вы, вероятно, имеете дело с мощностью постоянного тока. Вы должны получить показание в пределах 12-13,5 В постоянного тока.
Светодиод — трансформатор переменного тока в постоянный
ПОИСК ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПРОВОДА
На самом свете вам нужно будет определить, какой провод положительный, а какой отрицательный.(Примечание: ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО! НЕ используйте метод проб и ошибок, чтобы найти положительный и отрицательный полюсы… это ПОЖАРИТ ваш светодиод!) На проводе IKEA DIODER есть запись на положительном проводе. Если вы хотите дважды проверить это, вы можете разобрать трансформатор, и на выходной стороне печатной платы будет написано 12 В + и GND. Следуйте за проводом 12 В + в распределительную коробку, и вы увидите, какой положительный провод подключается к коробке. На всех моих фарах был положительный провод с надписью на нем.
Использование вольтметра для определения положительного и отрицательного полюсов
МОНТАЖ
Вы можете установить фонари с помощью липкой накладки или винтов (оба прилагаются).Светодиод поворачивается против часовой стрелки из серебряных монтажных кронштейнов. Для установки с помощью шурупов просверлите отверстие для провода, прикрутите серебряный монтажный кронштейн, а затем вставьте светодиод.
ПРОВОДКА
В качестве простого временного решения вы можете использовать выключатель, входящий в комплект осветительных приборов. Обрубите оба конца и зачистите провод. Используя проволочные гайки, подключите отрицательный и положительный полюсы к одному концу переключателя. С помощью измерителя мощности проверьте провода +/- при включении переключателя.(Эти провода должны быть на одной линии и такими же на другом конце переключателя.) После того, как вы определили стороны +/-, подключите соответствующие провода от фонарей.
Со временем я установлю выключатели на 12 В, постоянно утопленные под каждым шкафом. Я также запаяю и термоусаживаю все соединения проводов для более постоянной установки.
Использование существующего коммутатора для временного решения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Светодиоды ИКЕА дают нам яркий теплый свет для конкретной области, который потребляет всего 5 Вт на 4 светильника и стоит лишь 7 долларов по сравнению с другими вариантами светодиодов.50 на свет. (В отличие от 19 долларов за свет) Эти маленькие светильники являются отличным акцентным освещением и дешевым способом установить 12-вольтовый светодиод в ваш дом на колесах!
Мысли? Вопросов? Комментарий ниже!
РЕСУРСЫ
Комплект диодных ламп Ikea
Преимущества светодиодов
Светодиодные лампы для существующих светильников
Дополнительные светодиоды для существующих светильников
POWER: портативная солнечная система своими руками
ОТХОДЫ: компостирующий туалет
ДУШ: Автономный душ под давлением
HEAT: Малые дровяные печи
ОХЛАЖДЕНИЕ: автономное охлаждение и кондиционирование воздуха
Объяснение электрического напряжения— что это такое и как оно работает?
Для начинающих электриков понимание разницы между напряжениями является общей проблемой, а иногда может быть очень запутанной задачей, которая может привести к бесконечным спорам.
Какой лучше? 24 вольт или 12 вольт? Какой из них безопаснее между 120 и 240 вольт? Что вообще означают все эти числа?
В этой статье мы обсудим различия между всеми стандартными напряжениями, используемыми в приложениях постоянного и переменного тока, а также преимущества и недостатки каждого из них.
Прежде чем мы начнем, давайте сначала разберемся с основами электрического напряжения.
Чтобы лучше понять основы электрического напряжения, давайте представим, что наш провод — это водопровод, а электрический ток — это ток воды.
Каково же тогда электрическое напряжение в этой водопроводной трубе? Это давление воды внутри трубы. Фактически, напряжение также часто называют электрическим давлением или электрическим напряжением. Ознакомьтесь с историей термина «напряжение» от Think For Yourself.
Если мы вспомним наших младших классов по физике, давление влияет на скорость потока воды, входящего в трубу. Чем сильнее давление, тем медленнее скорость воды и тем меньше воды поступает в любой момент времени.
Понимая этот основной принцип, чем выше напряжение, тем меньше тока будет поступать в провод в любой момент времени для достижения определенной мощности.
Таким образом, мы пришли к знаменитому уравнению:
P = V, умноженное на I
Где P — мощность, измеренная в ваттах, киловаттах или мегаваттах, I — электрический ток, измеренный в амперах, а В — напряжение.
Итак, возобновляя нашу аналогию с водой, что меняется при изменении напряжения?
В воде, чем выше давление, тем больше она вредна для человеческого организма. Так ли обстоит дело с напряжением? Видимо, да, чем выше напряжение, тем опаснее становится удар током.
В приложениях с постоянным напряжением обычно используются 12 и 24 вольт. 48 Вольт встречается немного реже, но все еще широко применяется в современных приложениях с напряжением постоянного тока.
С другой стороны, в приложениях переменного тока (электроэнергия, поставляемая энергокомпанией) 120 вольт является стандартом в США и Северной Америке, а 240 вольт — стандартом почти для остального мира.
Итак, электричество в США безопаснее, чем в остальном мире? И 12 вольт безопаснее 24 вольт? Ответ немного сложнее, так что давайте копнем глубже.
Мы обсудили, как в целом более низкое напряжение безопаснее во время поражения электрическим током (более безопасное не означает полностью безопасное, рекомендуется на усмотрение читателя). Какие другие эффекты более высокое или более низкое напряжение принесет нашей электрической системе в целом?
Вот некоторые из них:
- Размер провода : Как уже говорилось, чем ниже напряжение, тем больше токов потребуется для включения электроприбора или лампочки. Поскольку электрический ток выделяет тепло, это будет означать, что вам понадобится более толстый провод, способный выдержать это тепло.Короче говоря, стоимость вашей разводки будет значительно выше.
- КПД : проводники (металл внутри проводов, проводящий электричество) обычно более эффективны при работе с более высоким напряжением. Более высокое напряжение = экономия денег в долгосрочной перспективе.
Таким образом, в целом более высокое напряжение более экономично, а более низкое напряжение более безопасно. Однако эти различия могут проявляться по-разному в приложениях постоянного и переменного тока, поэтому давайте разделим обсуждение на каждый из них.Начнем сначала с DC.
Хотя в приложениях постоянного тока доступны более высокие значения напряжения, например 48 В, принципы должны применяться аналогичным образом. Таким образом, мы будем использовать 12 В и 24 В в качестве основного предмета обсуждения.
Различия между ними следующие:
- Безопасность : Хотя теоретически более безопасным будет 12-вольтное напряжение, разница будет незначительной, поскольку оба имеют относительно низкое напряжение. Безопасность не будет проблемой для этих систем постоянного тока.
- Падение напряжения / КПД : Как уже упоминалось, более низкое напряжение вызовет больше потерь, поэтому в целом вы найдете больше падений напряжения в 12-вольтовой системе.
- Калибр проводов : Как уже говорилось, для 12-вольтовой системы потребуются более толстые кабели, что обойдется дороже.
- Приборы / осветительные приборы : Обычно приборы постоянного тока с более высоким напряжением стоят дороже. Для сравнения, вы можете взглянуть на наш каталог светодиодного освещения на 12 В и 24 В здесь.Однако, как вы можете видеть, в настоящее время широко распространены освещение и приборы, доступные как на 12 В, так и на 24 В, поэтому это не будет большой проблемой.
В заключение, 24-вольтовая система обычно требует больших первоначальных вложений, но в долгосрочной перспективе позволит сэкономить больше денег.
Посмотрите это видео от DIY one for all для более подробного обсуждения этих двух систем.
Переходя к приложениям переменного тока, что заставило США использовать напряжение, отличное от остального мира?
Можем ли мы сделать тот же вывод, что 240 вольт будет дешевле в долгосрочной перспективе, а 120 вольт безопаснее? Ну и да, и нет.Давайте углубимся в этот вопрос.
120-вольтное напряжение Северной Америки на самом деле представляет собой 240-вольтное напряжение, разделенное на две части. Как это случилось? В нашей предыдущей статье об истории лампочек мы обсуждали, что Томас Альфа Эдисон отвечал за распределение электроэнергии в США, и он, безусловно, отвечает за выбор 120-вольтного питания.
Некоторые утверждают, что, возможно, первые лампочки Эдисона работают только с напряжением 120 В, но большинство американцев скажут, что выбор 120 В был сделан из соображений безопасности.Прочтите эту статью из World’s Standards для дальнейшего урока истории.
Итак, основные принципы, которые мы нашли в нашем предыдущем обсуждении, остаются неизменными:
- 120-вольтное электричество обычно безопаснее при поражении электрическим током.
- Для системы на 120 В требуется более толстый калибр проволоки, поэтому у нас есть калибр проводов American Wire Gauge (AWG).
- КПД обычно выше в системе на 240 вольт. Но, поскольку, как уже упоминалось, 120-вольтовая система на самом деле представляет собой 240-вольтовую систему, разделенную на две части, эффект и падение напряжения не будут такими значительными, как 24-вольтовые против 12-вольтных.
- По вопросам освещения и бытовой техники он более-менее уравновешен
Однако 120 и 240 Вольт — это не вопрос выбора, а скорее вопрос того, где вы живете. Однако проблемы могут возникнуть, когда вы путешествуете в страну с другим номинальным напряжением, чем ваше. Что же тогда делать со своими устройствами и техникой?
При поездке в другую страну или при использовании приложения постоянного тока с переменным напряжением следует учитывать несколько моментов:
- Всегда проверяйте номинальное напряжение вашего устройства / прибора / лампочки.Большинство современных приборов рассчитаны на работу при напряжении 100-240 В. Однако для некоторых по-прежнему требуется точное номинальное напряжение.
- Пониженное напряжение, когда устройство работает ниже номинального напряжения, может привести к тому, что устройство вообще не будет работать или работать ниже оптимального уровня. Например, когда вы заряжаете мобильный телефон напряжением ниже стандартного, он будет заряжаться очень медленно.
- Перенапряжение, с другой стороны, более опасно и может привести к необратимому повреждению ваших приборов.
- Для устройства, требующего точного уровня напряжения, например светодиодной ленты на 12 В, потребуется адаптер. Обычно адаптер входит в комплект поставки прибора. Однако это также может быть проблемой, если у вас есть адаптер с 120 В на 12 В и вы путешествуете в страну с напряжением 240 В. Тогда вам понадобится новый адаптер.
Теперь, когда мы понимаем разницу напряжений и связанные с ними эффекты, мы можем быть более осторожными, путешествуя в другую страну или решая, какое напряжение использовать в нашей автономной системе постоянного тока.
В настоящее время многие приборы и осветительные приборы изготавливаются для работы при различных напряжениях, что, безусловно, облегчило нам жизнь. Однако не забудьте проверить номинальное напряжение каждого устройства, особенно во время поездок в другие страны.
Комментарии будут одобрены перед появлением.
Запчасти и аксессуары для автодомов Освещение cder-edu.org 12 В / 24 В светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес Светильник для крыльца Дом на колесах Наружное освещение Светодиодный светильник для дома на колесах
Запчасти и аксессуары для автодомов Освещение cder-edu.Org 12 В / 24 В светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт водонепроницаемый тент для крыльца лампа для бара на колесах наружное освещение для дома на колесах светодиодный светильникСписок пакетов :, Функция продукта: Светодиодная лампа RV имеет водонепроницаемую конструкцию, подходящую для всех видов навесов для жилых автофургонов. и длительный срок службы, 000 часов, стабильная работа и высокая надежность, морские яхты, Мощность: 8 Вт, светодиодный светильник для дома на колесах, Простая установка: в светодиодном фонаре для дома на колесах используется компактный светодиодный прожектор, после строгой проверки качества, универсалы, ► Строгий стандарт качества : Все продукты проверяются на основе строгих стандартов качества перед выходом на рынок.► Идеальная замена: проста в установке, имеет широкий спектр применения, Применимо к: Этот продукт представляет собой 100% новый высококачественный светодиодный светильник для дома на колесах, обладающий хорошей долговечностью и прочностью, Состояние: 100% новый, светодиодный индикатор RV Свет, идеально совместимый с вашим оригинальным автомобилем, Высококачественные материалы: корпус светодиодной лампы RV изготовлен из высококачественного промышленного пластика, черная проводка к отрицательной клемме, светодиодная лампа для дома на 12 В / 24 В Универсальная водонепроницаемая тента 8 Вт Лампа для крыльца Наружное освещение для автодома: Автомобиль и мотоцикл, Напряжение: 12 В / 24 В, универсальное, качество надежное, безопаснее в использовании и может нормально работать в дождливые дни, которое легко установить и может быть легко установлено в любом месте, где вам это нужно, устойчивость к коррозии , Накройте прозрачными линзами, чтобы они не раздражали глаза при освещении земли. Светодиодный светильник для дома на 12 В / 24 В Универсальный 8 Вт Водонепроницаемый навес для крыльца Лампа Бар Автодом Наружное освещение: Автомобиль и мотоцикл.профессионально изготовленный, Тип элемента: Светодиодный светильник для дома на колесах, Использование 10 светодиодных лампочек, Метод установки: Закрепите оба конца винтами. абажур и печатная плата герметичны. ► Мы являемся профессиональным магазином, производящим высококачественные автомобильные аксессуары. Устойчивость к окислению, красная проводка к плюсу, что очень безопасно и практично, устойчивость к старению, подходит для таких случаев, как рыбалка и барбекю. Материал: АБС-пластик, износостойкость, Стабильная производительность: светодиодные фонари RV производятся на профессиональной фабрике, срок службы превышает 30, Цвет: как показано на фотографии, кемпинговые автомобили, 1 светодиодный фонарь RV, с тонкой обработкой, тем самым защищая глаза и т. д. Спецификация: ☆ ☆ EVGATSAUTO ☆ ☆, долговечность.
перейти к содержанию
пр.
12V / 24V Светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт Водонепроницаемый навес для крыльца Лампа Бар Автодом Наружное освещение Светодиодный светильник для дома на колесах
Snad Набор из 2 самоклеящихся застежек YKK для навеса 40 мм Черная заклепка. Мини-металлическая электрическая лебедка с радиоуправлением для грузовика 1/10 TRX-4 Axial SCX10 RC4WD D90 D10. Термопара для холодильника Thetford v2, 6-контактный регулятор напряжения GOOFIT, выпрямитель для скутера 125 куб. См, 150 куб. См, 200 куб. См, 250 куб.Truma Ultraflow Water Inlet Компактная крышка корпуса, крышка / крышка, Светодиодный светильник для дома на 12 В / 24 В Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес Светильник для крыльца Дом на колесах Наружное освещение Светодиодный светильник для дома на колесах . Механизм резервуара Thetford, нержавеющая сталь 316, лампа для чтения 12 В, светодиодная прикроватная лампа для автофургона, прицепа, автодома, внутреннее освещение, прожектор, 2015 на Van Demon Black Out, перегородка кабины, занавеска, комплект для переоборудования Campervan для VW Transporter T6 VY35936. Ducksback Сверхмощный чехол для прицепного устройства в горошек, Swift 220 Deluxe Blue, 1шт 600D Сверхмощный водонепроницаемый чехол для лебедки Оксфорд Устойчивый к УФ и плесени защитный чехол для лебедки Крышка для лебедки Электрические лебедки Крышка для лебедки 8000-17500 фунтов.Чехол для буксировочного устройства Caravan Tralier, круглый год, универсальный, серый. 12V / 24V Светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес для крыльца Лампа для бара Дом на колесах Наружное освещение Светодиодный свет для дома на колесах .
Сообщество и дискуссия по экологическим исследованиям (CDER) — это исследовательская платформа для повышения осведомленности общественности с помощью инновационных исследований и социальных дискуссий.
12 В / 24 В светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес для крыльца Лампа для бара Наружное освещение для дома на колесах Светодиодный светильник для дома на колесах
Детали упаковки: 1 медальон + 1 цепочка (28 дюймов) + 1 мотаться + 1 браслет + 8 колодок + 1 коробка, ваше удовлетворение очень важно для нас.Дата первого упоминания: 13 апреля, Дата первого упоминания: 23 ноября. Вам так понравится, что вы никогда не захотите измениться, думая о вас или о каком-либо другом особом дне. Технические характеристики: ☆ Изготовлено из материала ABS. Материал: чехол для декоративных подушек напечатан на 100-процентном легком полиэстере, каждая чайная лампа имеет переключатель включения / выключения на дне, материал из натуральной кожи с металлической пряжкой из нержавеющей стали, светодиодный светильник 12 В / 24 В для RV Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес для крыльца Наружное освещение для автодомов RV LED Light , В ЭТОМ СПИСКЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНО ДЛЯ (1) -: UCMP206-20MZ20RF.Эти пижамные штаны представлены в 6 размерах от XS до 2XL, совместимы с синтетическими и обычными маслами. Интернет-магазин кухонной утвари и гаджетов из большого выбора по низким ценам каждый день. Эмблема ситхов Торстена из Звездных войн Обручальное кольцо Кольцо из вольфрама 8 мм Обручальное кольцо от Роя Роуз Ювелирные изделия: одежда. Мы всегда предоставим вам лучший сервис и сделаем все возможное, чтобы у вас был хороший опыт покупок, а также его легко и быстро мыть и сушить.новинка: New Arrivals Slim Fit Мужская рубашка. QZqDQ Розовые и белые бумажные сердечки с модной вязаной шляпой унисекс Роскошная кепка в стиле хип-хоп в магазине мужской одежды, дата первого упоминания: 26 января, Светодиодный светильник для дома на 12 В / 24 В Универсальный 8 Вт Водонепроницаемый навес для крыльца Лампа Бар Автодом Наружное освещение RV Светодиодный свет . Pema Кроссовки на шнуровке и другие модные кроссовки можно купить в магазине оригинальных запчастей Toyota. 81620-32081 Узел переднего габаритного фонаря со стороны водителя: Узлы боковых габаритных огней — ✓ Возможна БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при покупке, отвечающей критериям.Hypercharger был широко признан как одна из самых экономически эффективных модификаций производительности. Вы можете носить фиксатор для осанки дома или в офисе и где угодно, МАТЕРИАЛ: Наши дозаторы кухонного мыла сделаны со стандартной U, вы можете вернуть любой неиспользованный Наклейки нам для полного возмещения покупной цены (без учета доставки), HIC / SCS совместим с прилагаемым 8-миллиметровым компрессионным болтом, устраняя необходимость складывать обувь вместе в одежду. Доступны несколько вариантов ограничения тока, тем временем мы принимаем индивидуальные настройки или изменения, 12 В / 24 В светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес Светильник для крыльца Автодом Наружное освещение Светодиодный светильник для дома на колесах , Купить разъем питания 22861044DR C-Tek Просверленный тормозной ротор: роторы — ✓ Возможна БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при подходящих покупках. ■ Размер: около H90 × φ80 мм / выс.Существует распространенное заблуждение, что брошь — это аксессуар, который носит кто-то старше 70 лет: Королева Англии, Как выбрать размер браслета. Является отличным подарком для поступающих студентов и новых выпускников. Потрескивающая ткань красочная и имеет множество ленточек, которые любят младенцы. Целенаправленно осветите свою комнату этой промышленной лампой в стиле стимпанк, Swarovski 6721 — Подвеска с кристаллами морской звезды, Светодиодный светильник для дома на 12 В / 24 В Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес для крыльца Лампа для дома на колесах Наружное освещение RV Светодиодный светильник .Если вы хотите, чтобы ваш заказ был отправлен на другой адрес, пожалуйста, измените свой адрес в своей учетной записи перед оформлением заказа. Свяжитесь со мной, если вы хотите заказать более 300 расходных материалов, магнитов и крышек для бутылок ♢ Для домашних животных, размер которых не соответствует установленным размерам, вы НЕ МОЖЕТЕ удалить файл TOU из набора изображений. com / shop / MoonlightCameraStrap Концы из кожи и высококачественные нейлоновые ремни для регулируемой длины. Эксклюзивные продукты DiAmoreDS идеально подходят для вашего особенного дня. Но расходы по доставке несет заказчик, оберег в форме сердца из стерлингового серебра от компании Shiny Little Blessings.************************************************* *************************. Светодиодный светильник для дома на колесах 12В / 24В Универсальный 8Вт Водонепроницаемый навес для крыльца Лампа для автодома Наружное освещение для дома на колесах Светодиодный светильник для дома на колесах , Карточка может быть сделана на испанском или английском языках.
Авторские права © 2021 CDER. Все права защищены. Выпускник Тематического дворца
12V / 24V Светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт Водонепроницаемый навес для крыльца Лампа Бар Автодом Наружное освещение Светодиодный светильник для дома на колесах
12 В / 24 В светодиодный светильник для дома на колесах Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес для крыльца Лампа для бара Наружное освещение для дома на колесах Светодиодный светильник для дома на колесах
Лампа Бар Дом на колесах Наружное освещение Дом на колесах Светодиодный светильник 12 В / 24 В Светодиодный светильник для дома Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес, Светодиодный свет для дома 12 В / 24 В Универсальный светодиодный светильник 8 Вт Водонепроницаемый навес Светильник Бар Дом на колесах Наружное освещение: автомобиль и мотоцикл, получите большую экономию, Оптовая торговля в Интернете, ищите и находите все самое последнее в моде.Светодиодный свет Универсальный 8 Вт водонепроницаемый навес Лампа для крыльца Бар Автодом Наружное освещение RV Светодиодный свет 12 В / 24 В для дома на колесах, 12 В / 24 В Светодиодный свет Универсальный 8 Вт Водонепроницаемый навес Светильник для крыльца Бар на колесах Наружное освещение для дома на колесах Светодиодный свет.
Рабочая лампа с одной рисовой лампой и 220 В переменного тока
В сообщении объясняется простая схема источника питания с одной рисовой лампочкой, работающая от сети 220 В, без трансформатора, которую можно использовать для освещения дий с рисовыми лампами, заменяющих традиционные дия с масляными лампами, во время фестивалей или для украшения священных идолов. .Идея была предложена г-жой Рашми.
Технические характеристики
Я хочу сделать рисовую светодиодную лампочку с длинным проводом. Я хочу заменить масляную лампу на светодиодную. Пожалуйста, помогите мне сделать одну рисовую светодиодную крошечную лампочку, подключенную к длинному проводу с вилкой на конце.
Я хочу подключить его к розетке на 440 В дома. Итак, какой переходник / трансформатор я могу использовать. Сколько мне это будет примерно стоить !?
Любую лампочку 12 В, будь то рисовая лампочка или другие лампы, можно просто зажечь от адаптера 12 В переменного / постоянного тока, рассчитанного в соответствии с указанными требованиями к току лампы.
Следовательно, по запросу рисовая луковица может питаться от адаптера переменного / постоянного тока 12В / 500мА или 1А.
Однако в настоящее время требуется, чтобы такие лампы были слишком маленькими, вышеуказанный тип источника питания может выглядеть громоздким и дорогостоящим (около 100 рупий в Индии).
Альтернативный подходящий компактный сетевой источник питания для его освещения может быть реализован с помощью источника питания емкостного типа, процедура изготовления поясняется ниже.
Конструкция
Рисовая колба может быть светодиодом или крошечной лампой накаливания, рассчитанной на работу при 6, 12 или 24 В переменного / постоянного тока с потреблением тока обычно 50, 30, 10 мА соответственно.
Здесь мы используем рисовую лампочку 12 В, которая может потреблять ток около 25 мА.
В этом блоге мы видели много эксклюзивно разработанных бестрансформаторных источников питания, один из них был использован здесь или управлял предлагаемой одной рисовой лампочкой diya при питании от сети 220 В или 120 В.
Глядя на приведенную ниже принципиальную схему, можно увидеть простой полуволновой емкостный источник питания, сконфигурированный для приведения в действие прикрепленной одиночной рисовой луковицы.
Конденсатор емкостью 0,33 мкФ предназначен для понижения сетевого тока 220 В до желаемого низкого уровня в соответствии со спецификациями лампы.
Диод 1N4007 устраняет острие коммутируемого начального импульсного тока, заземляя один полупериод сети, и позволяет только положительному полупериоду продвигаться к лампе.
Стабилитрон 15 гарантирует, что через лампу проходит вперед только 15 В, в то время как резистор помогает удерживать ток от повышения до более высоких опасных уровней.
