Неисправности светодиодных ламп на 220 вольт

Изучаем устройство светодиодных ламп на 220В

Уже на протяжении многих лет мы применяли обычные лампы накаливания для освещения дома, квартиры, офиса или промышленного предприятия. Однако с каждым днем цены на электроэнергию стремительно растут, что заставляет нас отдавать предпочтение более энергоэффективным устройствам, обладающим высоким КПД, длительным сроком службы и способными создавать необходимый световой поток с минимальными затратами. Именно к таким устройствам относятся светодиодные лампы на 220 вольт, преимущества которых мы постараемся раскрыть в полном объеме в данной статье.

Внимание! В этой публикации приводятся примеры схем, с питанием от опасного для жизни напряжения 220В. Собирать и испытывать такие схемы разрешается только лицам, имеющим необходимое образование и допуски!

Самая простая схема

Светодиодная лампа на 220 В — это одна из разновидностей ламп освещения, световой поток в которой создается за счет преобразования электрической энергии в световой поток с помощью кристалла светодиода. Для работы светодиодов от стационарной бытовой сети 220 В необходимо собрать самую простейшую схему, изображенную ниже на рисунке.

Схема светодиодной лампы на 220 вольт состоит из источника переменного напряжения 220–240 В, выпрямительного моста для преобразования переменного тока в постоянный, ограничительного конденсатора С1, конденсатора для сглаживания пульсаций С2 и светодиодов, подключаемых последовательно от 1-го до 80 штук.

Принцип работы

При подаче переменного напряжения 220 В переменной частоты (50 Гц) на драйвер светодиодной лампы, оно проходит через токоограничивающий конденсатор С1 на выпрямительный мост, собранный из 4-х диодов.

После этого на выходе моста мы получаем постоянное выпрямленное напряжение, требующееся для работы светодиодов. Однако для получения непрерывного светового потока, в драйвер необходимо добавить электролитический конденсатор C2 для сглаживания пульсаций, возникающих при выпрямлении переменного напряжения.

Глядя на устройство светодиодной лампы на 220 вольт, мы видим, что там присутствуют сопротивления R1 и R2. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора для защиты от пробоя при выключенном питании, а R1 — для ограничения тока, подаваемого на светодиодный мост при включении.

Схема с дополнительной защитой

Также в некоторых схемах есть дополнительное сопротивление R3, расположенное последовательно светодиодам. Оно служит для защиты от бросков тока в цепях светодиодов. Цепочка R3—C2 представляет классический фильтр низкой частоты (НЧ).

Схема с активным ограничителем тока

В этом варианте схемы ограничивающим ток элементом является сопротивление R1. Такая схема будет иметь показатель коэффициента мощности или cos φ близкий к единице, в отличие от предыдущих вариантов с токоограничивающим конденсатором, представляющих из себя реактивную нагрузку. Недостаток такого варианта в необходимости рассеивать значительное количество тепла на резисторе R1.

Для разрядки остаточного напряжения конденсатора C1 до нуля в схеме применен резистор R2.

Устройство светодиодных ламп для цепей переменного тока напряжением 220В

Светодиодные лампочки состоят из следующих компонентов:

1. Цоколя (Е27, Е14, Е40 и так далее) для вкручивания в патрон светильника, бра или люстры;
2. Диэлектрической прокладки между цоколем и корпусом;
3. Драйвера, на котором собрана схема для преобразования переменного напряжения в постоянного необходимой величины;
4. Радиатора, который служит для отвода тепла от светодиодов;
5. Печатной платы, на которую впаиваются светодиоды (типоразмеров SMD5050, SMD3528 и так далее);
6. Резисторов (чипы) для защиты светодиодов от пульсирующего тока;
7. Светорассеивателя для создания равномерного светового потока.

Как подключить светодиодные лампы на 220 вольт

Самая большая хитрость при подключении светодиодных ламп на 220 в, что никакой хитрости нет. Подключение происходит абсолютно точно также, как вы это делали с лампами накаливания или компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Для этого: обесточьте цоколь, а затем вкрутите в него лампу. При установке никогда не касайтесь металлических частей лампы: помните, что иногда нерадивые электрики вместо фазы могут провести через выключатель ноль. В таком случае, фазное напряжение никогда не будет сниматься с цоколя.

Производители выпустили светодиодные аналоги всех, выпускавшихся ранее типов ламп с самыми разными цоколями: Е27, Е14, GU5.3 и так далее. Принцип установки для них остается такой же.

Если же Вы купили светодиодную лампочку, рассчитанную на 12 или 24 Вольта, тогда Вам не обойтись без блока питания. Подключение источников света производится параллельно: все «плюсы» лампочек вместе к плюсовому выходу блока питания, а все «минусы» вместе — к «минусу» блока питания.

В данном случае, важно соблюдать полярность («плюс» — к «плюсу», «минус» — к «минусу»), поскольку светодиоды будут испускать световой поток только в том случае, если соблюдена полярность! Некоторые изделия при переполюсовке могут выйти из строя.

Внимание! Не перепутайте блок питания (источник питания) постоянного напряжения с трансформатором. Трансформатор дает на выходе переменное напряжение, в то время как источник питания — постоянное напряжение.

Например, у вас есть мебельная подсветка на кухне, в гардеробе или в другом месте, составленная из 4-х галогенных ламп мощностью 40 Вт и напряжением 12 В, запитанных от трансформатора. Вы решили заменить эти лампы на светодиодные 4 штуки по 4–5 Вт.

Внимание! В этом случае необходимо заменить используемый ранее трансформатор на источник постоянного напряжения 12 В мощностью не менее 16–20 Вт.

Иногда подобные светодиодные лампы для точечных светильников в большинстве случаев комплектуются блоком питания на заводе-изготовителе. При покупке таких ламп следует одновременно озадачиться и покупкой источника питания.

Как сделать простую светодиодную лампочку

Для того, чтоб собрать светодиодную лампу нам потребуется старая люминесцентная лампа, точнее ее основание с цоколем, длинный кусок 12 В светодиодной ленты,и пустая алюминиевая 330 мл банка

Для питания такой лампы понадобится источник постоянного напряжение на 12 В такого размера, чтобы без проблем вошел внутрь банки.

Итак, теперь само изготовление:

1. Обмотайте лентой банку, как показано на рисунке.
2. Припаяйте провода от светодиодной ленты к выходу источника питания (ИП).
3. Вход ИП проводами припаяйте к цоколю основания лампы.
4. Сам источник надежно закрепите внутри банки, предварительно вырезав достаточное по размеру отверстие для пропускания ИП внутрь.
5. Приклейте банку с лентой к основанию корпуса с цоколем и лампа готова.

Конечно, такая лампа не шедевр дизайнерского искусства, но зато сделана своими руками!

Основные неисправности светодиодных ламп на 220 вольт

Исходя из многолетнего опыта, если не горит светодиодная лампа 220 в, то причины могут быть следующими:

1. Выход из строя светодиодов

Поскольку в светодиодной лампе все светодиоды подключены последовательно, если выходит хотя бы один из них, вся лампочка перестает светится поскольку возникает обрыв цепи. В большинстве случаев светодиоды в лампах на 220 применяются 2-х типоразмеров: SMD5050 и SMD3528.

Для устранения этой причины необходимо найти вышедший из строя светодиод и заменить его на другой, или же поставить перемычку (перемычками лучше не злоупотреблять — так как они могут увеличить ток через светодиоды в некоторых схемах). При решении проблемы вторым способом незначительно уменьшится световой поток, однако лампочка опять станет светить.

Чтоб найти поврежденный светодиод нам понадобится источник питания с низким током (20 мА) или мультиметр.

Для этого подаем «+» на анод, а «–» на катод. Если светодиод не засветится, значит он вышел из строя. Таким образом нужно проверить каждый из светодиодов лампы. Также вышедший из строя светодиод можно определить визуально, это выглядит примерно так:

Причиной данной поломки в большинстве случаев является отсутствие какой-либо защиты светодиода.

2. Выход из строя диодного моста

В большинству случаев при таковой неисправности основная причина — заводской брак. И в таком в случае зачастую «вылетают» и светодиоды. Для решения данной проблемы необходимо заменить диодный мост (или диоды моста) и проверить все светодиоды.

Чтобы проверить диодный мост необходим мультиметр. Необходимо подать на вход моста переменное напряжение 220 В, и проверить напряжение на выходе. Если на выходе оно остается переменным, то значит диодный мост вышел из строя.

Если диодный мост собран на отдельных диодах, их можно поочередно выпаять и проверить прибором. Диод должен пропускать ток только в одном направлении. Если он вообще не пропускает ток или пропускает при подаче на катод положительной полуволны значит он вышел из строя и требует замены.

3. Плохая пайка выводных концов

В данном случае нам будет необходим мультиметр. Нужно разобраться в схеме светодиодной лампы и далее проверять все точки, начиная со входного напряжения 220 В и заканчивая выводами светодиодов. Исходя из опыта, данная проблема присуща дешевым светодиодным лампам и чтоб ее устранить достаточно паяльником дополнительно пропаять все детали и компоненты.

Заключение

Светодиодная лампа 220 в — это энергоэффективное устройство, обладающее хорошими техническими характеристиками, простой конструкцией и легкой эксплуатацией, что позволяет их использования как в домашних, так и промышленных условиях.

Также стоит отметить, чтоб при наличии некоторых приспособлений, образования и опыта можно определить неисправности светодиодных ламп на 220 вольт и с минимальными затратами устранить их.

Видео по теме

Как починить LED-лампочку самостоятельно: пошаговая инструкция

Опять перегорела светодиодная лампочка? Не торопитесь ее выкидывать. CHIP расскажет, как самостоятельно в домашних условиях починить ее с помощью обычных подручных средств.

Если у вас перегорела LED-лампочка, за которую вы отдали приличные 90-150 рублей, есть шанс, что вы сможете вернуть ее к жизни, причем сделать это совсем не сложно. CHIP расскажет, что для этого понадобится и как выполнить ремонт самостоятельно благодаря нашей пошаговой инструкции.

Светодиодные или LED-лампочки в последнее время получили очень широкое распространение благодаря существенному падению на них цены. Но это не означает, что производители сумели найти более дешевую технологию изготовления ламп при той же надежности и долговечности. Как правило, в недорогих устройствах используются упрощенные схемы питания и более дешевые комплектующие. Именно поэтому срок службы таких светодиодных светильников может быть очень короток.

Но, заплатив, к примеру, 90 рублей за LED-лампочку, все же мы рассчитываем, что она прослужит как минимум год. Тем обиднее видеть, как спустя 2-3 месяца после покупки лампа перестает подавать «признаки жизни». Виной тому, как многие уже догадались, бюджетное оснащение в компонентной части лампочки, в результате чего на светодиоды подается гораздо большее напряжение, чем необходимо и, как следствие, перегорание одного из 8 светодиодов. Т.к. эти элементы установлены по последовательной схеме, то выход из строя хотя бы одного приводит к выключению и всех остальных.

В отличие от ламп с нитью накаливания и газовой экономной лампы, LED-лампочку можно починить, причем самостоятельно в домашних условиях. CHIP расскажет, как это сделать, не обращаясь к специалистам.

Если у вас есть вопросы по качеству и долговечности светодиодных ламп, вы можете задать их представителю компании-производителя в комментариях нашего специального анонса:

Что потребуется для починки светодиодной лампочки

Ничего сверхъестественного из инструментов приобретать не придется. В каждой семье обычно есть паяльник, желательно, чтобы он был с тонким жалом. Вместе с ним обычно имеется припой и канифоль (либо флюс, содержащий припой), либо кислота для пайки. Также будут нужны и пинцеты — без них никуда.

Кроме этого, для комфортного проведения работ, желательно иметь держатель (третья рука), либо помощника, который придержит плату со светодиодами. Для быстрого разогрева платы со светодиодами мы рекомендуем использовать компактную газовую горелку. Она позволит быстро отпаять перегоревший светодиод и мгновенно припаять на его место старый. Купить газовую горелку можно в любом магазине табака и стоимость составляет около 350 рублей. Но, если вы не намерены сильно тратиться, подойдет и турбозажигалка.

Но главным компонентом нашего ремонтного набора является еще одна вышедшая из строя светодиодная лампа, желательно такого же типа. Именно она послужит донором запчастей для ремонтируемой лампочки. Т.к. обычно перегорает лишь 1 светодиод, то 7 других пригодятся вам для ремонта выходящих из строя устройств.

И да, после того, как вы почините лампочку, потребуется приклеить на прежнее место ее плафон, а значит нужно запастиcь и супер-клеем (или аналогичным прозрачным клеем для пластика).

Ремонт LED-лампочки: пошаговое руководство

Прежде, чем заняться разбором осветительного прибора отметим, что в большинстве случаев его основание и плафон выполнены из пластика, причем довольно вязкого, что обеспечит вам определенную безопасность при разборке — ничто не разобьется и не треснет. Но осторожность в работе нужно проявлять.

Итак, у вас имеется две вышедшие из строя LED-лампочки одного типа. Обе придется осторожно разобрать.

Снятие плафона с лампочки

Начать следует с отделения плафона от корпуса. Для этого возьмите короткий нож желательно не очень острый, чтобы не сделать лишних надрезов на пластике. Прилагая небольшие усилия, вставьте кончик в щель между плафоном и корпусом с наклоном к плафону. Пройдитесь так по периметру соединения несколько раз, постепенно углубляясь. Чтобы не пораниться, можете делать это в х/б перчатках с резиновыми вкраплениями.

Как только лезвие ножа войдет в щель достаточно глубоко, отделите плафон от основания. Теперь перед вами алюминиевая платформа со светодиодами и двумя подпаянными к ней проводами.

На плате они обычно помечены плюсом и минусом. А один из проводов — плюсовой, имеет красную маркировку. Это необходимо запомнить, чтобы потом правильно подпаять все на прежние места.

Отсоединение контактов от платы со светодиодами

Для того, чтобы было удобней отсоединять провода от платы, ее желательно закрепить в держателе или попросить напарника. У вас в руках будет с одной стороны пинцет, в другой — паяльник.

Заранее подцепите отпаиваемый провод пинцетом и коснитесь контакта жалом паяльника, предварительно смочив его канифолью. Отделив один провод, проделайте такую же операцию со вторым. Аккуратно выпрямите их и снимите плату со светодиодами с алюминиевого основания.

Извлечение сгоревшего светодиода

Как вы уже заметили, плата размещалась на алюминиевом основании, но надежный тепловой контакт с ним обеспечивала белая термопаста. Ее желательно оставить и на основании и с тыльной стороны светодиодной платы. Зачистить нужно лишь место на тыльной стороне под сгоревшим светодиодом. Его легко определить по черной отметине на желтом теле элемента.

Закрепите пластину со светодиодами в держателе (или привлеките напарника), так, чтобы было достаточно места для подхода жала паяльника или газовой горелки.

Возьмите в левую руку пинцет, а в правую горелку. Поднесите пламя горелки на 2-3 с к тыльной стороне платы и в это время возьмите кончиками пинцета светодиод. Он должен легко отсоединиться. Первый этап сделан и нерабочий светодиод отпаян от платы.

Теперь повторите все предыдущие шаги, но с другой лампочкой-донором, чтобы снять нее рабочий светодиод.

Установка нового светодиода на плату

Еще раз закрепите пластину со светодиодами ремонтируемой лампочки в держателе (или привлеките напарника), так, чтобы было достаточно места для подхода жала паяльника или газовой горелки. Желательно, чтобы плата располагалась горизонтально.

Разместите на контактах платы, где будет установлен новый светодиод капельки флюса с припоем или просто аккуратно намажьте, например, зубочисткой контакты кислотой для пайки. После этого, разместите новый светодиод контактами, расположенными снизу, к соответствующим подготовленным местам на плате.

Важно! При размещении светодиода на плате необходимо учитывать его полярность. Большая площадка контакта — это минус.

Поднесите к тыльной стороне платы пламя горелки на 3-4 с, чуть прижмите светодиод сверху, чтобы он, при расплавлении припоя, надежно припаялся к плате.

Протрите ваткой со спиртом места контактов у нового светодиода, чтобы и избежать дальнейшего окисления и коррозии контактов платы.

Возвращение светодиодной платы на основание и ее подключение

Чтобы вернуть теплопроводный слой на тыльной стороне платы в исходное состояние, аккуратно размажьте пасту с соседних зон пластины. Установите плату на алюминиевое основание, продев в отверстие провода и слегка придавите пластину для плотного контакта.

Припаяйте провода к контактам светодиодной платы соблюдая полярность, для удобства, закрепив предварительно в держателе или, если его нет, попросите подержать ее напарника, например, плоскогубцами.

Теперь самое время проверить работу обновленной лампы. Вкрутите ее в плафон, например, настольного светильника. Если все заработало, то можно приклеивать плафон.

Если лампочка не зажглась, значит есть проблемы с другим светодиодом, или с дросселем, расположенным в основании. Прозвонить светодиоды можно не отпаивая от базы, подав на соседнюю пару около 8 вольт (например, через маломощный блок питания с таким же постоянным напряжением или с помощью батарейки Крона с напряжением 9 вольт). Потребляемая мощность каждого светодиода составляет, как правило, 1 Вт.

Если все светодиоды в порядке, то возможно вышел из строя драйвер — своего рода блок питания для светодиодов, установленный под алюминиевой крышкой ближе к цоколю. Его можно также попробовать взять от лампочки донора.

Приклейка плафона

После испытаний и подтверждения работоспособности отремонтированной лампочки можно смело приклеивать на место ее плафон. Для этого аккуратно намажьте внутреннюю поверхность торца основания и плотно прижмите сферический плафон, подержите так пару минут и затем отложите собранную LED-лампочку в укромное место, чтобы дать клею затвердеть. Некоторые рекомендуют использовать силиконовый клей, чтобы было легче вскрывать лампочку для повторного ремонта.

Итак, вы смогли починить светодиодную лампочку своими руками, и у вас остались в запасе еще 6 светодиодов, с помощью которых есть возможность починить и другие устройства в будущем.

Читайте также:

Текст, фото: Андрей Киреев

Снято на Xiaomi Mi 8

Ремонт светодиодной лампы 220 В

Принесли лампочку (рис.1). Говорят, что сгорела не проработав и четырёх месяцев, ну а прежде, чем выкинуть, хотелось бы посмотреть как она устроена.

Первая разборка – не оптимальная, но зато полная

Сначала вынимаем светорассеивающую панель. Она защёлкнута четырьмя небольшими выступами в пазы и нужно «пройтись по кругу» тонкой часовой отвёрткой, поочерёдно поддевая панель (рис.2, 3).

Надписи «RED» на пластине со светодиодами говорят о том, что на ней могут быть закреплены светодиоды разного цвета свечения (рис.4). Места подпайки проводников питания подписаны (GND – «минус» и VCC – «плюс»).

Пластина сидит туго, но вынимается, если её поддеть отвёрткой через сквозные отверстия (рис.5) и тогда открывается вид на небольшую печатную плату с электронной начинкой. Плата завёрнута в изоляционную плёнку, очень похожую на лавсановую (рис.6). Нельзя не заметить, что один из проводников окрашен в светло-красный цвет (идёт к VCC, т.е. «плюсовое» питания) и что в месте крепления конусной части корпуса к цилиндрической видны какие-то защёлки. Сама пластина из алюминиевого сплава (рис.7).

Начинка свободно перемещается из стороны в сторону, но не вынимается – похоже, что её держат короткие проводники, поэтому провода от пластины со светодиодами отпаиваем (рис.8). Если после этого конусную часть повернуть с небольшим усилием по часовой стрелке, то белый пластиковый корпус разъединяется (рис.9), но к печатной плате всё равно не подлезть.

Смотрим, как крепится металлический цоколь к пластику – тонкая жесть точечно продавлена в нескольких местах (рис.10). Чтобы разобрать, нужно или нагреть металл (пластик) и стянуть цоколь, или высверлить продавленные места сверлом чуть большего диаметра. Так как в голове уже сидит мысль «а вдруг отремонтируется» – выбираем второй вариант, как менее болезненный, а потом при сборке можно будет вдавить края отверстий внутрь или сделать такие же крепления в новых местах.

Пластиковый корпус собираем (так его удобней держать в руке) и сверлом 1,2 мм осторожно просверливаем жесть настолько, чтобы в пластике не было очень глубоких углублений (рис.11).

Затем в место соединения цоколя с пластиком вставляем толстое и не очень острое лезвие ножа (рис.12) и «расшевеливаем» соединение, пока оно полностью не разойдётся (рис.13, 14).

Видно, что провод, идущий от печатной платы к резьбовой части цоколя, прижимается к нему только механически (без пайки), а провод, идущий к центральному контакту цоколя действительно короткий и чтобы осмотреть электронную начинку, его следует отпаять со стороны печатной платы (рис.15, 16, 17).

С печатной платы была срисована принципиальная схема (рис.18) – она очень похожа на ту, что находится в сети по запросу «LED драйвер SM7513» (есть в приложении к этому тексту), но упрощена фильтрация выпрямленного высоковольтного питания и отсутствуют элементы защиты от импульса обратной полярности, стоящие параллельно первичной обмотке трансформатора.

Причина неработоспособности нашлась сразу – при начале «прозвонки» тестером в цепи выходного питания V+/V- обнаружилось короткое замыкание. Сначала подозрение пало на диод VD US1D, но он оказался исправен, а «коротил» керамический конденсатор С (рис.19) – чтобы к нему подобраться, нужно выпаять трансформатор преобразователя.

По описанию к схеме из сети этот конденсатор должен иметь ёмкость 10 мкФ и рабочее напряжение 16 В, но именно такого на замену найти не удалось, поэтому был установлен 5,6 мкФ, 16 В. После возвращения трансформатора в плату и подпайке к ней светодиодной панели и сетевого провода, проведено пробное включение (рис.20). Всё благополучно заработало и примерно через час были проверены температурные режимы – алюминиевая пластина грелась (но это так и должно быть), а электроника на плате была чуть тёплой.

Провода были отпаяны, лампочка собрана и вкручена в настольный светильник, где без проблем проработала ещё несколько часов – никаких сбоев замечено не было.

Когда возвращал лампочку обрадованному хозяину, оказалось, что у него в запасе лежат ещё две такие же сгоревшие (рис.21). Ну, что ж – давайте и их посмотрим…

Описание неполной разборки (быстрый вариант)

Зная конструктивные особенности лампы, достаточно рассверлить отверстия в цоколе, снять его и затем отпаять от платы проводник, идущий к центральному контакту. А длинные провода питания, идущие к светодиодной панели, позволяют вынуть плату с электроникой. Теперь тестером можно «прозвонить» цепь питания светодиодов и в случае обнаружения короткого замыкания, найти его причину и устранить. У этих двух ламп также были «пробитые накоротко» конденсаторы. Один из них был заменён на 5,6 мкФ на 16 В, но так как больше таких конденсаторов не было, то в третью лампу были впаяны два конденсатора – керамический 0,1 мкФ на 16 В и параллельно ему, но уже с другой стороны платы, электролитический 10 мкФ на 16 В (фотографий, к сожалению, нет, но по рисункам 16 и 17 понятно, куда паять и что места в цоколе для этого достаточно). После установки дополнительного конденсатора габаритный размер платы немного увеличился и длины старой лавсановой изоляционной ленты стало не хватать и поэтому плату пришлось дополнительно обернуть фторопластовой лентой подходящего размера.

Конечно, описанный здесь «пробой» конденсаторов – это не единственно возможная поломка в лампе, есть в ней и другие элементы, но так как их не много, то ремонт не может быть сложным. Просто нужно некоторое время для того, чтобы «прозвонить» диоды в высоковольтном выпрямительном мосту MB6S и US1D во вторичной цепи, проверить целостность резисторов, оценить внешний вид микросхемы SM7513 на предмет перегрева корпуса (или даже его разрушения) и, конечно же, обратить внимание на электролитический конденсатор 4,7 мкФ 400 В (не потёк и не раздулся ли он). При наличии блока питания с регулируемым выходным напряжением, можно проверить работоспособность светодиодной панели, подав на неё питание через резистор сопротивлением 1…10 Ом.

Во время проверки лампы в разобранном состоянии не следует пренебрегать правилами техники безопасности при работе с напряжением 220 В!

Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, январь 2018

{SOURCE}