Как отремонтировать led-лампочку самостоятельно

Восстановление работоспособности светодиодных автоламп

В статье описан внешний драйвер для двух светодиодных автомобильных ламп, у которых вышли из строя внутренние драйверы.

Имеющиеся в продаже автомобильные светодиодные лампы (рис. 1) обладают существенным недостатком — ими нельзя пользоваться во время запуска двигателя. Это объясняется отсутствием внутри лампы фильтров помех по питанию, которые рекомендует устанавливать производитель находящейся в лампе микросхемы РТ4115. Возникающие во время пуска двигателя броски напряжения амплитудой до 30 В и выводят такие микросхемы из строя.

Рис. 1. Автомобильные светодиодные лампы

Чтобы восстановить работоспособность отказавших ламп, пришлось удалить из них платы неисправных драйверов и заменить их платами-«пустышками». Для этого лампы были разобраны со стороны цоколя и из них удалён герметик. После этого лампы были собраны и загерметизированы клеем «Момент». Конечно, такие лампы уже нельзя подключать к бортсети автомобиля непосредственно. Поэтому для них был изготовлен по схеме, изображённой на рис. 2, внешний драйвер. Благодаря входному фильтру из дросселей L1 и L2 и конденсаторов C1-C10 он устойчив к возникающим при запуске и работе двигателя помехам. Сдвоенный диод Шотки VD1 защищает драйвер от подачи на него напряжения неправильной полярности.

Рис. 2. Схема внешнего драйвера

Драйвер предназначен для питания двух не содержащих собственных драйверов светодиодных ламп. В нём имеются два одинаковых импульсных понижающих преобразователя напряжения в стабилизированный выходной ток. В преобразователях нет микроконтроллеров и специализированных микросхем.

На интегральном параллельном стабилизаторе DA3 собран источник образцового напряжения 0,22 В для обоих преобразователей. Именно с этим напряжением преобразователи сравнивают падение напряжения, вызванное током светодиодов, протекающим через резисторы обратной связи R19, R21 и R20, r22. Указанные на схеме номиналы этих резисторов соответствуют выходному току каждого преобразователя 320 мА.

Чертёж печатной платы драйвера и расположения деталей на ней показаны на рис. 3. Плата изготовлена из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5. 2 мм. Полевые транзисторы IRFR5505 и диоды Шотки B560C теплоотводов в данном случае не требуют. Двухобмоточный дроссель L1 извлечён из неисправного монитора, но подойдёт и любой аналогичный. Дроссель L2 намотан проводом ПЭВ-2 0,1 наферри-товом гантелевидном магнитопроводе диаметром 5. 6 мм и длиной 10 мм до заполнения. Его индуктивность — около 15 мГн. Дроссели L3 и L4 намотаны на магнитопроводах такой же формы диаметром 9 мм и длиной 12 мм проводом ПЭВ-2 0,5 до заполнения. Индуктивность их может находиться в пределах от 80 до 150 мкГн.

Рис. 3. Чертёж печатной платы драйвера и расположения деталей на ней

Плата помещена в готовый корпус G1022BF размерами 156x68x44 мм. На рис. 4 показан внешний вид платы в корпусе с открытой крышкой. Драйвер устанавливают в удобном месте под капотом автомобиля.

Рис. 4. Внешний вид платы в корпусе с открытой крышкой

Налаживание устройства заключается только в установке требуемого тока светодиодов подборкой резисторов R19-R22.

Файл печатной платы в формате Sprint Layout 6.0 можно скачать здесь.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

Ремонт

Светодиодную лампу можно отремонтировать независимо от причин выхода из строя. Чтобы это сделать, нужно разобрать изделие на части и добраться до начинки. Для начала удаляется рассеиватель, выполняющий несколько функций. Компонент либо крепится к базовой части через герметик, либо удерживается с помощью защелки. Если элемент будет поворачиваться отдельно от корпуса, для снятия достаточно в нужном месте надавить.

Выше было описано, что нужно делать, если рассеиватель надежно приклеен к корпусу. Добавим к применению растворителя возможность удаления корпуса при помощи тонкой отвертки: аккуратно подденьте, не прикладывая больших усилий.

Неремонтопригодны светодиодные лампы со стеклянными колбами, поскольку удалить подобный рассеиватель без повреждений практически нереально.

Замена блока питания

В комнатах с повышенным уровнем влажности используются осветительные приборы низкого напряжения — 12 или 24 В, которые подключаются к общей электрической сети 220 В. Для понижения высокого напряжения переменного тока до необходимых значений постоянного используются стабилизирующие блоки питания, которые могут выйти из строя.

Причиной поломки блока питания может стать повышенная нагрузка (если суммарная мощность используемых светильников превышает допустимую для стабилизатора) или неправильно подобранная степень защиты от проникновения пыли и влаги (IP). Чтобы починить данные изделия, следует обратиться в специализированные сервисные центры, поскольку в бытовых условиях восстановить их нереально (требуется определенное оборудование и знания радиоэлектроники). Единственный вариант — поменять блок питания.

Во время замены стабилизатора светодиодная лампа должна быть полностью отключена от сети питания — перерезаны провода или отключены клеммы. Не надейтесь исключительно на выключатель. Обязательно отключите напряжение через распределительный щиток квартиры.

Мощность для стабилизирующего блока питания должна быть выше суммарного значения подключаемых ламп. После отключения вышедшего из строя элемента подключите новый в соответствии с коммутирующей схемой. Найти ее можно в технической документации к оборудованию. Процесс максимально прост, поскольку провода имеют цветовую, а контакты — буквенную маркировки.

Степень защиты от пыли и влаги для ванной комнаты должна быть не менее IP45.

Замена светодиодов

Чтобы максимально упростить процедуру, воспользуйтесь паяльной станцией/феном. Паяльником действовать труднее, но можно.

Большинство устройств состоят из нескольких светодиодов, соединенных последовательно. Если выходит из строя хотя бы один, перестает работать целая группа или весь источник света. В таком случае, если под рукой нет подходящего светодиода, сгоревший можно заменить обычной перемычкой. Помните, что из-за перемычки лампа проработает недолго, но так можно выиграть немного времени на покупку нужного элемента. Чем меньше общее число светодиодов, тем быстрее лампа с перемычкой выйдет из строя.

В современных осветительных приборах используются SMD-диоды, которые могут быть выпаяны из ленты. При замене убедитесь, что купили деталь с идентичными техническими параметрами.

Ремонт драйвера

Если вышел из строя драйвер, изучите его конструкцию. Электронная плата может состоять из нескольких SMD-диодов, размер которых гораздо меньше, чем у жала паяльника. В таком случае нужно выбрать паяльник с медной проволокой на жале. Выполните выпаивание сгоревшего элемента и подберите подходящий по характеристикам или маркировке.

Когда видимых неисправностей не обнаружено, задача усложняется. Придется выпаивать каждую деталь отдельно и прозванивать ее. Как только будет найден сгоревший компонент, замените его на новый и верните все элементы на свои места. Для упрощения работы используйте пинцет.

Никогда не удаляйте с платы все детали разом. Вы можете не запомнить их правильное расположение и впоследствии перепутать. Действуйте следующим образом: выпаяйте один диод, проверьте его работоспособность, а затем верните на место. Повторите то же самое для остальных элементов.

Частые причины неисправностей

Заменить светодиод придется, если произойдет скачек напряжения в сети. Преждевременный выход из строя может быть связан с неправильным подключением. Замыкание также пагубно сказывается. Однако в данных случаях поломки чаще всего связаны с тем, что перегорели детали драйвера, тогда как сами элементы свечения остаются работоспособными. Конечно, брак встречается, но чаще всего это у «однодневных» производителей. Именитые заводы предоставляют гарантию, и даже если лампочка не светит, это видно при покупке.

Механические воздействия в виде вибраций и ударов никак не сказываются на диодах, но драйвер может пострадать. Последствия – недостаточно прочные контакты, нарушение целостности конструкции, отсоединения электродеталей и микросхем

Ранее уже было сказано, насколько важно охлаждение. Именно перегрев приводит к тому, что драйвер перестает функционировать или работает некорректно

Когда перегорает конденсатор, света нет в принципе. Поломка резисторов приводит к мерцанию. В итоге устают глаза, и портится зрение.

В этих ситуациях панику раздувать не стоит. Всегда можно отремонтировать светодиодную лампу, если правильно установить суть неисправности и выявить проблемный узел. Конечно, если есть лишние деньги, которые не жалко, покупайте новый осветительный прибор. Но эти затраты нецелесообразны, если сравнивать расходы на приобретение и восстановление работоспособности. Но есть особый случай, когда беда заключена в том, что неправильно сформирована или укомплектована электрическая сеть. Тогда сколько не меняй, итог будет повторяться.

Также к специфическим поломкам относится нарушение кристаллической решетки полупроводниковых элементов. Это возможно когда сам полупроводник изготовлен из материала, который обладает повышенным уровнем инжектированного потока электронов. Недостаточная пропайка становится причиной разрыва контакта. Сначала светодиодный светильник начинает греться, затем мерцать, а после и вовсе гаснет.  Но в любом случае восстановить поврежденный светильник своими руками может каждый желающий.

О разборке лампы накаливания

Из старых ламп создают вазочки и емкости для специй, миниатюрные аквариумы и много других поделок.

Если вы решили освоить этот процесс, то начать следует с обыкновенной лампочки накаливания. Внутри у нее нет опасной для здоровья начинки в виде добавок из вредных веществ. Поэтому разборка ее не только несложная, но и совершенно безвредная для здоровья.

Кратко об устройстве прибора

Чтобы начать демонтаж внутренностей лампы, нужно в общих чертах ознакомиться с ее устройством. Главный элемент — тело накала, концы которого держат на себе электроды.

Дополнительную жесткость создают держатели, закрепленные на стеклянной опоре — штапике. Стержень связан с ножкой, в состав которой входят электроды, штенгель, тарелочка.

Лампа и ее ножка. Составляющими конструкции являются: колба (1), тело накала (2), штативы дополнительные(3), стержень (4), электроды (5), лопатка (6), промежуточные выводы (7), тарелочка (8), штенгель (9), внешние выводы (10), выводы (11), цоколь (12) (+)

Все внутренние элементы придется извлечь из колбы через нижнюю ее часть.

Как выполнить разборку

Здесь необходимо учесть некоторые нюансы, т.к. работать придется со стеклом. Материал ножки очень тонкий, а у изолятора цоколя — довольно грубый.

Чтобы предотвратить разлетание осколков и связанные с этим риски, нужно в качестве рабочего места использовать картонную коробку. Ее дно застилают мягким материалом.

Перед началом операции нужно вооружиться тонкогубцами. С их помощью удастся демонтировать контакт, прочно запаянный у горла колбы.

Элемент расшатывают и поворачивают до тех пор, пока два проводка, идущие к основной части лампы — телу накала — не оборвутся. Далее, освобожденный контакт снимают.

Следующая задача — вскрытие изоляции цоколя. Для этого потребуется тот же инструмент. При помощи тонкогубцев раскачивают ножку лампочки и удаляют ее в сборе с тарелочкой, штенгелем, электродами, телом накала.

Открыв доступ к внутренней полости лампы, старательно очищают ее при помощи кусочка текстиля. Без внутренностей от лампочки остается только термостойкая стеклянная колба.

Это пример использования ЛН в качестве мини-теплички для выращивания мелких растений. Такую поделку можно преподнести в качестве оригинального подарка

Как ее применить, зависит от вашей фантазии — она может стать емкостью для специй, крошечным аквариумом, абажуром или светильником.

Для некоторых поделок лишним окажется цоколь. Удалить его несложно, поскольку соединение не очень прочное. Можно просто сутки подержать его в смеси соляной кислоты с аммиачной селитрой либо в плавиковой кислоте. Что растворит клей, крепящий цоколь к основанию колбы.

При таком варианте важно после кислоты хорошенько промыть изделие в мыльном растворе. И не забыть надеть перчатки, чтобы проводить все манипуляции

Так выглядит процесс извлечения контакта. Его захватывают тонкогубцами, хорошо расшатывают, а после легко извлекают из дна цоколя

Другой способ — отвернуть деталь в месте контакта со стеклом, затем очистить от клея и вынуть сосуд. Иногда достаточно поцарапать место стыка цоколя и колбы стеклорезом, чтобы избавиться от него.

Разборка лампы с патроном

При замене лампочки случаются всякие неприятности. Бывает и так, что она отделяется от цоколя. В этом случае не обойтись без разборки патрона. Работа требует применения защитных средств в виде очков и резиновых перчаток.

Электричество отключают, убеждаются в отсутствии напряжения путем использования индикатора. Убирают осколки с пола.

Далее, вооружаются узкогубцами и, вращая цоколь в направлении, противоположном движению часовой стрелки, выворачивают его. Для более надежного захвата кромки цоколя отгибают вовнутрь.

Некоторые умельцы используют для удаления цоколя из патрона простую пластмассовую бутылку. Горлышко нагревают, пока оно не размягчиться, а затем ввинчивают его в цоколь. Секунд через 30 начинают выкручивание путем вращения бутылки

Если попытка заканчивается неудачей, соединение нужно расслабить путем вращения в разных направлениях. Когда и такое действие не приносит результата, инструмент упирают во внутренние стенки цоколя и вывинчивают его таким образом.

Ремонт

Какой бы ни была причина поломки, отремонтировать светодиодную лампу можно. Но чтобы выяснить причину поломки необходимо добраться до ее начинки. Разборка светодиодной лампы начинается со снятия рассеивателя. Он либо посажен на корпус с помощью герметика, либо держится на защелке. Если рассеиватель вращается отдельно от корпуса, то его легко снять путём надавливания. Если он приклеен, то вскрывается корпус с помощью тонкой отвертки.

Исключением являются LED-лампочки со стеклянной колбой. Как правило, разобрать светодиодную лампу такого образца без повреждения колбы сложно, поэтому в большинстве случаев они неремонтопригодны.

Замена светодиодов

Разобравшись с колбой, переходим к внимательному рассмотрению печатной платы. В идеале (в фирменных образцах) на ней расположены только SMD светодиоды. Хуже, если рядом с ними есть другие планарные элементы, а с обратной стороны запаяны конденсаторы. В таком исполнении плата быстро перегревается и одна из деталей выходит из строя.

Определить неисправный светодиод просто. Он или частично почернел или под люминофором появилась маленькая чёрная точка.

В любом случае оставшиеся кристаллы нужно проверить мультиметром. В режиме прозвонки исправные светодиоды будут слегка светиться.

Сгоревший элемент нужно заменить на аналогичный рабочий. Как правило, на плате указана модель установленных smd led. Замену лучше производить при помощи паяльной станции или промышленного фена.

Существует и другой способ ремонта. Если на плате много мелких светодиодов (около 60 штук), то отсутствие одного сильно не повлияет на работу оставшихся. Поэтому вместо перегоревшего элемента можно запаять перемычку в виде тонкого проводка.

Ремонт драйвера

Если при тестировании все светодиоды оказались рабочими, то придётся искать неисправность в драйвере. В дорогих и некоторых бюджетных вариантах драйвер выполнен в виде отдельной платы и находится в цокольной части. Как правило, ремонт led драйвера начинается со снятия платы со светодиодами либо с разборки металлического цоколя лампы.

Дальнейшие действия по ремонту не имеет точной инструкции, так как у каждого производителя схема светодиодной лампы своя. Придётся действовать исходя из особенности конструкции. Элементная база драйвера в разных лампах может сильно отличаться. Тем не менее основные детали можно диагностировать самостоятельно. С помощью мультиметра проверяем на отсутствие короткого замыкания выводы диодов и транзисторов, сравниваем номиналы резисторов.

Конденсаторы в неудовлетворительном состоянии лучше заменить на такие же новые. Если в схеме присутствует специализированная микросхема (интегральный драйвер), то нужно скачать её описание (даташит). Затем замерить напряжение на её выходе и сделать вывод о работоспособности.

В дешёвых лампочках, собранных по так называемому китайскому стандарту, все детали источника напряжения размещены на одной плате со светодиодами. Принципиальная схема такого псевдодрайвера очень проста, а его ремонт сводится к замене одного из конденсаторов.

Неисправный электролитический конденсатор визуально сверху вздут. Починить эту неисправность можно только заменой компонента. Рекомендуется использовать конденсатор ёмкостью не меньше чем 4,7 мкФ и напряжением 400В с максимальной рабочей температурой 105°C. Компонент с большей ёмкостью не поместится. Неисправность неполярного конденсатора может быть наглядно не видна. Поэтому определять её лучше экспериментально. Для этого мультиметром измеряют переменное напряжение на входе диодного моста и постоянное напряжение – на выходе.

Гораздо реже в недорогой светодиодной лампочки выходит из строя диодный мост и токоограничивающий резистор. Их пригодность легко проверяется без выпаивания. Номинал резистора должен соответствовать маркировке на его корпусе, а выводы диодного моста не должны звониться накоротко.

Мигание при включенном выключателе

В этом случае причин может быть всего две, поэтому пользователю проще их найти и устранить . Но следует помнить, что делать это нужно быстро, так как от этого зависит долговечность светодиодных ламп.

Причины мигания могут быть такими:

• слабое напряжение;
• некачественный блок питания.

Все светодиодные лампы чувствительные к низкому напряжению, но качественные экземпляры с драйвером вместо блока питания способны стабильно работать в пределах 180 В. Тогда, как эконом-варианты полностью прекращают работу — тухнут, просто не включаются — уже при 200 В.

А, если напряжение несколько выше, но не достигает 220 В, то пользователь будет наблюдать мерцание с разной частотой. Причем оно будет прекращаться при стабилизации параметров сети до нормальных.

Плохой контакт между проводами, другими элементами цепи считается еще одной распространенной причиной нештатной работы ламп. Кроме того, они повышают пожароопасность и несут угрозу здоровью

Также неисправность может проявляться и при попытке диммирования непредназначенной для этого светодиодной лампы. При этом ее работоспособность при максимальном положении регулятора яркости будет нормальной, а при попытке уменьшения начнется мерцание.

Инструктаж по подключению диммера можно прочесть в этом материале.

Если напряжение в сети окажется нормальным, то следует обратить внимание на блок питания используемого изделия. Причина, как описывалось выше, может быть в том, что его компоненты просто не могут сгладить пульсацию тока, которая приводит к морганию

Любой многожильный провод, использующийся для обеспечения электропитанием нескольких приборов, часто является причиной мигания. Поэтому считается наглядным примером сомнительной экономии

Чтобы предотвратить нештатную работу в любом из указанных случаев можно установить стабилизатор, который обеспечит току нужные параметры, а одновременно предотвратит досрочные поломки электроприборов, используемых владельцем.

Если напряжение нормальное и причина в некачественных компонентах блока питания, то пользователь сможет модернизировать его. Для этого необходимо заменить установленный сглаживающий конденсатор на более мощный, а продвинутый пользователь сможет самостоятельно собрать надежный драйвер.

Причем эта характеристика ограничивается не параметрами, а размерами свободного пространства в блоке питания, цоколе лампы. Что гарантирует сглаживание пульсации тока и обеспечит его параметрам стабильность.

Как разобрать светодиодную лампу

Прежде всего, необходима проверка поступления напряжения к контактам патрона. Для этого вкручивают исправную лампу, если свет загорится, предыдущий прибор неисправен.

Причины выхода со строя светодиодной лампы могут быть самыми разными — диод перегорел или плата не в порядке.

Часто они перестают работать из-за конденсата, собравшегося внутри корпуса. В любом случае нужен ремонт LED-светильника с предварительной разборкой конструкции.

Составными элементами светодиодной лампы являются:

• оболочка;
• цоколь;
• матрица с пакетом светодиодов;
• рассеиватель;
• драйвер.

Колба лампы негерметичная, поскольку в ней нет газов. Оболочка может быть изготовленной как из пластика, так и из стекла. Пластиковый светорассеиватель размещен вверху.

Применяемые цоколи LED-светильников разнообразны. Составляющими пакета являются группы светодиодов, напаянные на платы из текстолита или алюминия.

Драйверы в виде индивидуальных блоков или встроенные в корпус, служат для трансформации входного напряжения до величины, наиболее подходящей для собранных в группы светодиодов. Наиболее популярны схемы питания трансформаторного вида.

Светодиодные лампы полностью безопасны. Они не излучают ультрафиолет и инфракрасные лучи. Внутри них нет ни ртути, ни тяжелых металлов

Чтобы внутренняя часть стала доступной, нужно открыть клипсы крепления, удерживающие светорассеивающий купол. Если он присоединен к корпусу посредством винтов, их следует отвинтить.

Есть еще один способ разборки, используемый для приборов, изготовленных с применением проклейки герметиком. Для реализации потребуется шприц с иголкой, шило, растворитель. Чтобы отсоединить рассеиватель, предстоит удалить герметик, посредством которого он прикреплен к фиксирующему кольцу.

По кромке проходят шилом и в канавку вводят растворитель, которым заправлен шприц. Спустя 30 секунд рассеиватель снимают путем прокручивания. Радиатор извлекают при помощи отвертки, светодиодную матрицу отпаивают.

Сгоревший светодиод легко выявить визуально. Он выдает себя наличием черной точки. Как вариант, чтобы лампа снова заработала, по краям негодного светодиода ставят перемычку, но лучше поменять его на новый.

Подготовка к ремонту и что для этого потребуется

Необходимо приготовить все, что нужно для работы. Некоторые предметы могут быть под рукой, другие придется купить, но это обойдется недорого. Список инструментов и приспособлений:

1. Небольшой паяльник с маленьким жалом. Контакты в светильниках мелкие, поэтому стандартный вариант не подойдет. Лучше всего купить специальную модель с разными типам наконечников (плоским и точечным). Не надо забывать и о материалах для пайки – припое, канифоли и т.д.

2. Набор пинцетов. В магазине инструментов продают наборы пинцетов для мелких работ, там есть приспособления подходящих форм и размеров.
3. Держатель для лампы или другого узла (так называемая «третья рука»). Хорошее решение – приспособление с увеличительным стеклом, чтобы упростить работу. Можно приспособить подручные элементы – срезать пластиковую бутылку или подобрать что-то еще.
4. Небольшая газовая горелка. Подойдут модели из табачных киосков, которые используют для разжигания сигар. Если найти такое приспособление не получилось, купить так называемую «турбозажигалку», которая не тухнет от ветра.
5. Набор отверток разного размера, чтобы снять и разобрать светильник. Чаще всего в качестве крепежа использованы винты с крестообразной головкой.

Набор инструментов для ремонта.

В некоторых светильниках используют винты с шестигранными головками, поэтому может потребоваться и набор ключей. Ремонт ЛЕД светильников – работа скрупулезная, так как в изделиях много мелких деталей, и если обращаться с ними неаккуратно, можно повредить.