Тонкости замены галогеновых ламп на светодиодные
Что важно учесть при замене галогеновых ламп на светодиодные:
- Цоколь. Выбирать следует LED с таким же цоколем, что в оригинальной люстре.
- Проблемой может быть низкое энергопотребление светодиодных сборок. Отдельные модели электронных трансформаторов снабжены функцией автоматического отключения при малой нагрузке. С диодами люстра может мигать или не работать вообще. Решается удалением трансформатора с заменой на led драйвер.
- Направленность света LED ламп. Угол распространения светового потока у галогенок 360°, у светодиодов — зависит от конструкции. Выбирайте модели с линзами широкого рассеивания, желательно с матированным рассеивателем, иначе получите неравномерное освещение.
- Помните про конструкцию плафона при выборе светодиодных лампочек. Led лампа может не поместиться в прежнее посадочное место или будет выступать и выглядеть неэстетично.
- Цветовая температура светодиодных ламп. Большинство LED светят холодным белым светом (4000К — 6000К) их нежелательно ставить в детские. Для гостиной или рабочего кабинета — отличный вариант.
Целью переоснащения люстр служит экономия электричества. Стоит понимать, что модернизация одного источника света окупится не раньше чем через два-три месяца (для комнат с постоянным использованием освещения). Эффективней провести перемонтаж сразу нескольких участков жилого помещения.
Выбирая полупроводниковые светильники не нужно экономить. Скупой платит дважды. Дешевое изделие, выпущенное неизвестным производителем чаще низкого качества и быстро приходит в негодность.
Необходимые материалы и инструменты.
Для того, чтобы собрать самодельный драйвер, потребуются:
- Паяльник мощностью 25-40 Вт. Можно использовать и большей мощности, но при этом возрастает опасность перегрева элементов и выхода их из строя. Лучше всего использовать паяльник с керамическим нагревателем и необгораемым жалом, т.к. обычное медное жало довольно быстро окисляется, и его приходится чистить.
- Флюс для пайки (канифоль, глицерин, ФКЭТ, и т.д.). Желательно использовать именно нейтральный флюс, — в отличие от активных флюсов (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк и др.), он со временем не окисляет контакты и менее токсичен. Вне зависимости от используемого флюса после сборки устройства его лучше отмыть с помощью спирта. Для активных флюсов эта процедура является обязательной, для нейтральных — в меньшей степени.
- Припой. Наиболее распространенным является легкоплавкий оловянно-свинцовый припой ПОС-61. Бессвинцовые припои менее вредны при вдыхании паров во время пайки, но обладают более высокой температурой плавления при меньшей текучести и склонностью к деградации шва со временем.
- Небольшие плоскогубцы для сгибания выводов.
- Кусачки или бокорезы для обкусывания длинных концов выводов и проводов.
- Монтажные провода в изоляции. Лучше всего подойдут многожильные медные провода сечением от 0.35 до 1 мм2.
- Мультиметр для контроля напряжения в узловых точках.
- Изолента или термоусадочная трубка.
- Небольшая макетная плата из стеклотекстолита. Достаточно будет платы размерами 60×40 мм.
Макетная плата из текстолита для быстрого монтажа.
Что такое драйвер для LED-освещения и его необходимость
Поскольку светодиоды являются токовыми приборами, то соответственно они очень чувствительны к этому параметру. Для нормальной работы освещения требуется, чтобы через LED-элемент проходил стабилизированный ток с номинальной величиной. Для этих целей и был создан драйвер для светодиодных светильников.
Некоторые читатели, увидев слово драйвер, будут в недоумении, поскольку все мы привыкли, что этим термином обозначается некое ПО, позволяющее управлять программами и устройствами. В переводе с английского языка driver означает: водитель, машинист, поводок, мачта, управляющая программа и еще более 10 значений, но всех их объединяет одна функция – управление. Так обстоит дело и с драйверами для светодиодных светильников, только управляют они током. Итак, с термином разобрались, теперь перейдем к сути.
Драйвера ставят даже в энергосберегающих лампах с цоколем, правда он хорошо замаскирован
LED-драйвер – электронное устройство, на выходе которого, после стабилизации, образуется постоянный ток необходимой величины, обеспечивающий нормальную работу светодиодных элементов. В этом случае стабилизируется именно ток, а не напряжение. Устройства, стабилизирующие выходное напряжение называются блоками питания, которые также используются для питания светодиодных элементов освещения.
Как мы уже поняли, основным параметром драйвера для светодиодов является выходной ток, который устройство может обеспечивать длительное время при включении нагрузки. Для нормального и стабильного свечения LED-элементов требуется, чтобы через светодиод протекал ток, величина которого должна совпадать со значениями указанными в техническом паспорте полупроводника.
CL6807
По внутреннему устройству и принципу действия микросхема-драйвер светодиодов CL6807 полностью идентична рассмотренной выше PT4115. Имеются лишь некоторые отличия в технических характеристиках. Вот самые главные из них:
- напряжение питания 6-35В;
- максимальный ток нагрузки — 1А;
- имеет мягкий старт;
- максимальный КПД — 95%;
- выпускается в трех различных корпусах: SOT89-5, SOT23-5, SOP8 (цоколевка SOT89-5 полностью совпадает с PT4115).
Сопротивление токозадающего резистора (в Омах) рассчитывается точно по такой же формуле:
R = 0.1 / ILED
Типовая схема включения выглядит так:
Как видите, все очень похоже на схему светодиодной лампы с драйвером на РТ4515. Описание работы, уровни сигналов, особенности используемых элементов и компоновки печатной платы точно такие же как у PT4115, поэтому повторяться не имеет смысла.
CL6807 продают по 12 руб/шт, надо только смотреть, чтоб не подсунули паяные (рекомендую брать тут).
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.
Характеристики устройства, на которые нужно обратить внимание
Подбирая ЛЕД-драйвер для светодиодных светильников необходимо обязательно учитывать тот основных параметра, а именно: ток, выходное напряжение и мощность, потребляемая подключаемой нагрузкой.
Выходное напряжение токового стабилизатора зависит от следующих факторов:
- количество LED-элементов;
- падение напряжения на СИД;
- способ подключения.
Ток на выходе устройства обусловлен мощностью и яркостью светодиодов. Мощность нагрузки оказывает влияние на потребляемый ею ток в зависимости от требуемой интенсивности свечения. Именно стабилизатор обеспечивает светодиодам ток необходимой величины.
Хорошо, когда на корпусе написаны все параметры на которые нужно обращать внимание
Мощность светодиодного светильника зависит непосредственно от:
- мощности каждого LED-элемента;
- общего количества светодиодов;
- цвета.
Потребляемую нагрузкой мощность можно рассчитать по следующей формуле:
PН = PLED × N, где
- PН – общая мощность нагрузки;
- PLED – мощность отдельного светодиода;
- N – количество светодиодных элементов, подключаемых в нагрузку .
Максимальная мощность токового стабилизатора не должна быть меньше PН. Для нормальной работоспособности LED-драйвера рекомендуется обеспечить запас мощности минимум на 20÷30%.
Цвет светодиодного элемента также играет большую роль
Помимо мощности и количества СИД, мощность нагрузки, подключаемой к драйверу, зависит и от цвета светодиодных элементов. Дело в том, что светодиоды разного цвета обладают разной величиной падения напряжения при одинаковом значении тока. Так, например, у светодиода CREE XP-E красного цвета падение напряжения при токе в 350 мА составляет 1,9÷2,4 В, и средняя мощность потребления будет порядка 750 мВт. У зеленого светодиодного элемента при том же токе падение напряжения будет 3,3÷3,9 В, а средняя мощность составит уже почти 1,25 Вт. Соответственно стабилизатором тока рассчитанным на мощность 10 Вт можно запитывать 12÷13 СИД красного цвета или 7-8 зеленых светодиодов.
Мощность драйвера.
Мощность прибора – это самая важная характеристика. Чем мощнее драйвер, тем большее число светодиодов можно подключить к нему (конечно, придется проводить простые расчеты). Обязательное условие – мощность драйвера должна быть больше, чем у всех светодиодов в сумме. Выражается это такой формулой:
Р = Р(св) х N,
где Р, Вт – мощность драйвера;
Р(св), Вт – мощность одного светодиода;
N – количество светодиодов.
Например, при сборке схемы драйвера для светодиода 10W вы можете смело подключать в качестве нагрузки LED-элементы мощностью до 10 Вт. Обязательно нужно иметь небольшой запас по мощности – примерно 25%. Поэтому, если планируется подключение светодиода 10 Вт, драйвер должен обеспечивать мощность не менее 12,5-13 Вт.
Срок службы
Обычно срок службы драйвера меньше, чем у оптической части – производители дают гарантию на 30000 часов работы. Это связано с такими факторами, как:
- нестабильность сетевого напряжения;
- перепады температур;
- уровень влажности;
- загруженность драйвера.
Самым слабым звеном светодиодного драйвера являются сглаживающие конденсаторы, которые имеют тенденцию к испарению электролита, особенно в условиях повышенной влажности и нестабильного питающего напряжения. В результате уровень пульсаций на выходе драйвера повышается, что негативно сказывается на работе светодиодов.
Также на срок службы влияет неполная загруженность драйвера. То есть если он, рассчитан на 150 Вт, а работает на нагрузку 70 Вт, половина его мощности возвращается в сеть, вызывая ее перегрузку. Это провоцирует частые сбои питания. Рекомендуем почитать про срок службы светодиодных ламп.
Основные виды ламп
Стандартные размеры светодиодных ламп бывают 600 мм, 900 мм, 1200 мм.
По конструктивным характеристикам они подразделяются на два вида:
Колбы подразделяются на следующие виды:
При изготовлении колб используют:
Эти материалы прочны и надежны в эксплуатации.
Световой поток и потребляемая мощность растет в зависимости от длины источника света и составляет приблизительно (у разных производителей может отличаться):
Цветовая температура изменяется в зависимости от вида ламп:
Из всех видов наиболее лучшим вариантом окажется нейтральный белый свет. Такой свет отлично подходит для глаз. Глаза не будут уставать, при чем свет будет светить ярко. Однако для помещений, к которых необходимо создать домашнюю атмосферу уюта (кухни, спальни) более приемлемым окажется теплый белый свет.
22 ноя 2015
Она состоит из 18 светодиодов на металической плате диаметром 45 мм.Светодиоды собраны в последовательную цепочку с двумя в параллель.Эта пластина приклеяна очень теплостойким клеем к металлическому конусу. Конус сверху покрыт слоем пластмассы. Термостойкость клея выше температуры плавления припоя. Когда я его грел феном, то сначала все светодиоды сгорели, а потом только этот конус соизволил отклеиться.
Для замены обыкновенной лампы на 75Вт идёт светодиодная лампочка на 15Вт, а таких ламп надо поменять десяток. При средней стоимости около 10 долларов за лампу бюджет выходит приличный, да и еще нельзя исключить риск приобретения китайского «клона» с жизненным циклом 2-3 года. В свете этого многие рассматривают возможность самостоятельного изготовления этих девайсов.
Особенности светодиодных ламп
Световой поток
Если вы решили приобрести cветодиодную лампу — аналог 18 Вт / 36 Вт люминесцентной с цоколем G13,то первым делом стоит определиться с требуемым световым потоком. Более яркие варианты будут стоить по дороже, так как в них применяются более энергоэффективные диоды. При той же мощности такая лампа будет светить ярче.
Коэффициент пульсаций
Это важная характеристика, влияющая на здоровье. В идеалье этот показатель должен быть менее 1%, но существующие одобренные законодательством предельные нормы — 5%. Именно такая пульсация и не более должна быть у источников света в помещениях, где люди работают с ПК. Учитывая тот факт, что все мы пользуемся телефонами, планшетами, смартфонами и другими гаджетами в разных помещениях, то, если вы заботитесь о своем здоровье, то возьмите за правило применять источники света с пульсацией не более 5%.
Цветовая температура
Как указано ранее, чем «теплее» свет, тем более комфортная, уютная и расслабляющая атмосфера и наоборот, чем «холоднее» — тем более бодрящая, агрессивная, рабочая.
Классическая схема драйвера светодиодных ламп мощностью до 5 Вт
Электросхема ламп не имеет элементов защиты. Понадобится резистор на 100-200 Ом, а лучше два. Один будет установлен в цепи подключения, второй будет служить защитой от перепадов тока.
Выше приведена схема с защитными резисторами. R3 защищает светодиоды и С2 конденсатор, R2 в свою очередь — диодный мост. Этот драйвер отлично подойдет для ламп, мощность которых меньше 5 Вт. Он легко запитает лампу, имеющую 80 светодиодов типа SMD3528. Если нужно уменьшить или увеличить ток, проводите манипуляции с конденсатором C1. Чтоб исключить мерцание, увеличьте емкость С2.
КПД такого драйвера менее 50 %. К примеру, для лампы MR-16-2835-F27 нужен резистор на 6,1 кОм и мощностью 4 Вт. Тогда драйвер будет расходовать мощность, превышающую мощность потребления светодиодов. Из-за большого выделения тепловой энергии поместить его в маленький корпус лампы не получится. В таком случае, можно отдельно сделать корпус под этот драйвер.
Следует помнить, что от количества светодиодов напрямую зависит КПД лампы.
Важные нюансы
Существует множество систем, согласно которым светодиодное освещение функционирует от переменного тока номиналом 220 Вольт. Причем все они, вместе со схемой балласта, призваны решать три основные задачи.
- Преобразовать переменный ток сети 220в в пульсирующий ток,
- Выровнять пульсирующий ток, сделав его постоянным,
- Добиться показателей силы тока в 12 Вольт.
Если вы хотите собрать устройство, питающееся от обычной сети, для подключения придется разобраться с некоторыми основными проблемами.
- Где расположить схемы и непосредственно само устройство на основе светодиодов. Ведь для диодов потребуется свое место.
- Как можно изолировать устройство осветительного светодиодного прибора.
- Как обеспечить необходимый теплообмен для подключения лампы.
Конечно, можно спокойно приобрести популярную лампу е27. Это диодное устройство является одним из наиболее востребованных на рынке, отлично работает от обычной бытовой сети.
Схема светодиодной лампы на 220 в
Для многих многоквартирных домов актуальна проблема освещения лестничных площадок: хорошую лампу туда ставить жалко, а дешевые быстро выходят из строя.
С другой стороны качество освещения в данном случае не является критичным, так как люди находятся там очень недолго, то вполне можно поставить туда лапочки с повышенными пульсациями. А раз так, то схема светодиодной лампы на 220 В получиться совсем простой:
Список номиналов:
- C1 – значение емкости по таблице, 275 В или больше
- C2 – 100 мкФ (напряжение должно быть больше чем падает на диодах
- R1 – 100 Ом
- R2 – 1 MОм (для разряда конденсатора C1)
- VD1 .. VD4 – 1N4007
Я уже приводил схему подключение светодиодной ленты к сети 220В так вот её можно упростить выкинуть стабилизатор тока. Упрощенная схема не будет работать в широком диапазоне напряжений, это плата за упрощение.
Конденсатор C1 является тем компонентом, который ограничивает ток. И выбор его значения очень важен, его величина зависит от напряжения питания, напряжения на последовательно включенных светодиодах и требуемого тока через светодиоды.
| количество светодиодов последовательно, шт | 1 | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 |
| напряжение на сборке из светодиодов, В | 3,5 | 35 | 70 | 105 | 165 | 230 |
| ток через светодиоды, мА (С1=1000нФ) | 64 | 57 | 49 | 42 | 32 | 20 |
| ток через светодиоды, мА (С1=680нФ) | 44 | 39 | 34 | 29 | 22 | 14 |
| ток через светодиоды, мА (С1=470нФ) | 30 | 27 | 24 | 20 | 15 | — |
| ток через светодиоды, мА (С1=330нФ) | 21 | 19 | 17 | 14 | — | — |
| ток через светодиоды, мА (С1=220нФ) | 14 | 13 | 11 | — | — | — |
Для 1 светодиода в сборке фильтрующий конденсатор C2 следует увеличить до 1000мкФ, а для 10 светодиодов, до 470мкФ.
По таблице можно понять, что для получения максимальной мощности (чуть более 4 Вт) нужен конденсатор на 1мкФ и 70 последовательно включенных светодиодов на 20мА. Для более мощных источников света лучше подойдет схема светодиодной лампы на 220 в использующая широтноимпульсную модуляцию для преобразования и стабилизации тока через светодиоды.
Схемы на основе широтноимпульсной более сложные, но зато обладают преимуществами: им не требуется большой ограничивающий конденсатор, эти схемы обладают высоким КПД и широким диапазоном работы.
Я заказал несколько светодиодных светильников в Китае. В основе преобразователей этих ламп лежат микросхемы драйверов разработанных в том же Китае, конечно качество работы этих схем ещё не дотягивает до западных стандартов, но вот стоимость более чем демократичная.
Итак, конкретно в последних светодиодных лампах была установлена микросхема WS3413D7P, являющаяся светодиодным драйвером с активным корректором коэффициента мощности.
Что же мы видим на схеме? Все тот же диодный мост VD1 — VD4, сглаживающий конденсатор С1. Остальные же компоненты работают нужны для работы микросхемы D1. Резистор R1 нужен для питания самой микросхемы в начальный момент времени, а после запуска микросхема начинает питаться со своего выхода через цепочку R5, VD5. Конденсатор С2 фильтрует питания собственных нужд. Конденсатор С3 служит для задания частоты преобразования. Резистор R2 нужен для измерения тока через светодиоды. Делитель на резисторах R3, R4 позволяет микросхеме получать информацию о напряжении на светодиодной сборке. Катушка индуктивности L1 и конденсатор C4 нужны для преобразования импульсной энергии в постоянную.
Существует куча других разновидностей микросхем, но основных типов высоковольтных драйверов светодиодов всего три: на основе емкостного гасящего сопротивления, активный гасящий стабилизатор тока и импульсный стабилизатор тока.
Теория питания светодиодных ламп от 220В
Самый бюджетный вариант можно собирать своими руками из вот таких светодиодов. Десяток таких малюток стоит меньше доллара, а по яркости соответствует лампе накаливания на 75Вт. Собрать всё воедино не проблема, вот только напрямую в сеть их не подключишь – сгорят. Сердцем любой светодиодной лампы является драйвер питания. От него зависит, насколько долго и хорошо будет светить лампочка.
Что бы собрать светодиодную лампу своими руками на 220 вольт, разберёмся в схеме драйвера питания.
Параметры сети значительно превышают потребности светодиода. Что бы светодиод смог работать от сети требуется уменьшить амплитуду напряжения, силу тока и преобразовать переменное напряжение сети в постоянное.
Для этих целей используют делитель напряжения с резисторной либо ёмкостной нагрузкой и стабилизаторы.
Необходимые материалы и инструменты
Для того, чтобы собрать самодельный драйвер, потребуются:
- Паяльник мощностью 25-40 Вт. Можно использовать и большей мощности, но при этом возрастает опасность перегрева элементов и выхода их из строя. Лучше всего использовать паяльник с керамическим нагревателем и необгораемым жалом, т.к. обычное медное жало довольно быстро окисляется, и его приходится чистить.
- Флюс для пайки (канифоль, глицерин, ФКЭТ, и т.д.). Желательно использовать именно нейтральный флюс, — в отличие от активных флюсов (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк и др.), он со временем не окисляет контакты и менее токсичен. Вне зависимости от используемого флюса после сборки устройства его лучше отмыть с помощью спирта. Для активных флюсов эта процедура является обязательной, для нейтральных — в меньшей степени.
- Припой. Наиболее распространенным является легкоплавкий оловянно-свинцовый припой ПОС-61. Бессвинцовые припои менее вредны при вдыхании паров во время пайки, но обладают более высокой температурой плавления при меньшей текучести и склонностью к деградации шва со временем.
- Небольшие плоскогубцы для сгибания выводов.
- Кусачки или бокорезы для обкусывания длинных концов выводов и проводов.
- Монтажные провода в изоляции. Лучше всего подойдут многожильные медные провода сечением от 0.35 до 1 мм2.
- Мультиметр для контроля напряжения в узловых точках.
- Изолента или термоусадочная трубка.
- Небольшая макетная плата из стеклотекстолита. Достаточно будет платы размерами 60х40 мм.
Макетная плата из текстолита для быстрого монтажа
Ремонт ЭПРА
Если отсутствует свечение, появилось мерцание – это признаки наличия проблем, устранить которые можно самостоятельно. Для начала нужно найти поломку. Она может быть в осветительном элементе или балласте. Для проверки нужно удалить линейную лампочку, а электроды замкнуть, затем подсоединить обычную лампочку. Если она горит, в пускорегулирующем аппарате проблем нет, значит, поломка в балласте. Для определения проблемы требуется «прозвонить» каждый элемент, начинаем с предохранителя. Если элемент сломался – меняем его. На нем можно узнать параметры.
Чтобы отремонтировать, необходимо уметь пользоваться паяльником. Проверять нужно конденсатор, диоды, расположенные возле него. Конденсатор не должен иметь напряжение ниже определенного значения. Если все элементы исправны, нет повреждений – проверяем обмотку дросселя. При ремонте нужно разобрать корпус, проверить нити накала и искать проблему на плате ПРА.
Сборка и настройка драйвера
Монтаж компонентов драйвера производится на макетной плате. Сначала устанавливается микросхема LM393, затем самые маленькие компоненты: конденсаторы, резисторы, диоды. Потом ставятся транзисторы, и в последнюю очередь переменный резистор.
Размещать элементы на плате лучше таким образом, чтобы минимизировать расстояние между соединяемыми выводами и использовать как можно меньше проводов в качестве перемычек.
При соединении важно соблюдать полярность подключения диодов и распиновку транзисторов, которую можно найти в техническом описании на эти компоненты. Также диоды можно проверить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления: в прямом направлении прибор покажет значение порядка 500-600 Ом
Для питания схемы можно использовать внешний источник постоянного напряжения 5-24 В или аккумуляторы. У батареек 6F22 («крона») и других слишком маленькая емкость, поэтому их применение нецелесообразно при использовании мощных LED.
После сборки нужно подстроить выходной ток. Для этого на выход припаиваются светодиоды, а движок VR1 устанавливается в крайнее нижнее по схеме положение (проверяется мультиметром в режиме «прозвонки»). Далее на вход подаем питающее напряжение, и вращением ручки VR1 добиваемся требуемой яркости свечения.
Список элементов:
Ремонт драйвера
Прежде всего прозвони предохранитель, если он есть. Прибор должен показать нулевое сопротивление. Сделать это можно, не выпаивая предохранитель из платы. Прибор показал бесконечно большое сопротивление? Замени предохранитель и включи лампу в сеть для проверки. Светится? Ремонт окончен. Если же предохранитель в порядке, продолжаем ремонт. Проверь диодный мост. Как это сделать, ты можешь подробно узнать здесь.
Диодный мост рабочий? Тогда выпаивай сглаживающий электролитический конденсатор и прозвони его. Если конденсатор исправен, то в начальный момент прозвонки мультиметр покажет маленькое сопротивление, которое будет на глазах расти, пока не уйдет в бесконечность.
Если драйвер простой, как часто случается, то все эти манипуляции обязательно приведут к успеху и окончанию ремонта. Если драйвер сложнее, то все, что ты можешь сделать, это прозвонить остальные электролитические конденсаторы и диоды. Конденсаторы легче выпаять полностью, у диода можно выпаять лишь один вывод. Чтобы он потерял контакт с платой, прибор достаточно приподнять иголкой или пинцетом.
Если и тут все в порядке, то, увы, для дальнейшего более сложного ремонта придется воспользоваться помощью квалифицированного электронщика.
Линейные драйверы светодиодов
Компания Maxim выпускает линейные и импульсные драйверы светодиодов. Выходной каскад линейных драйверов представляет собой генератор тока на полевом транзисторе с p-каналом. Структура и типовая схема включения линейного драйвера показана на рис. 3.
Рис. 3. Типовая схема включения и структура линейного драйвера
Ток через последовательно включенные светодиоды задается резистором RSENSE (датчиком тока). Падение напряжения на этом резисторе определяет выходное напряжение дифференциального усилителя DIFF AMP, поступающее на неинвертирующий вход регулирующего усилителя IREG. Регулирующий ОУ сравнивает напряжение ошибки с опорным, формируя на своем выходе потенциал для управления полевым транзистором с p-каналом, работающим в линейном режиме, поэтому рассматриваемые драйверы проигрывают в эффективности импульсным. Однако линейные драйверы обладают простотой применения, низкой ценой и минимальными электромагнитными излучениями (ЭМИ).
В некоторых приложениях (например, в автомобильных) цена и простота применения имеют определяющее значение при выборе светодиодного драйвера. Основные параметры линейных драйверов светодиодов приведены в таблице 1.
Таблица 1. Линейные драйверы мощных светодиодов (Linear HB LED drivers)
| Наименование | Области применения | Uвх, В | Iвых.макс., А | ШИМ-димминг (PWM-Dimming) | Корпус | ||
| Автомобильные приложения | Общее применение | Подсветка дисплея | |||||
| MAX16800 | Да | Да | 6,5…40 | 0,35 | 1:30 | 16-TQFN | |
| MAX16803 | Да | Да | 6,5…40 | 0,35 | 1:200 | 16-TQFN | |
| MAX16804/05/06 | Да | Да | 5,5…40 | 0,35 | 1:200 | 20-TQFN | |
| MAX16815 | Да | Да | 6,5…40 | 0,1 | 1:100 | 6-TDFN | |
| MAX16823 | Да | Да | 5,5…40 | 0,1/канал | 1:200 | 16-TQFN; 16-TSSOP | |
| MAX16824 | Да | Да | Да | 6,5…28 | 0,15/канал | 1:5000 | 16-TSSOP |
| MAX16825 | Да | Да | Да | 6,5…28 | 0,15/канал | 1:5000 | 16-TSSOP |
| MAX16828 | Да | Да | 6,5…40 | 0,2 | 1:100 | 6-TDFN | |
| MAX16835 | Да | Да | 6,5…40 | 0,35 | 1:80 | 16-TQFN | |
| MAX16836 | Да | Да | 6,5…40 | 0,35 | 1:80 | 16-TQFN | |
| MAX16839 | Да | Да | 5…40 | 0,1 | 1:200 | 6-TDFN; 8-SO |
Большинство из них имеют диапазон входных напряжений 6,5…40 В. Максимальные значения выходных токов составляют 0,1…0,35 А. Каждая микросхема из таблицы 1 допускает импульсное регулирование выходного тока (ШИМ-димминг)
Управлять яркостью светодиодов можно с помощью регулировки скважности импульсов, формируемых таймером ICM7555. Рекомендуемая для этого производителем схема приведена на рис. 4
Параметры внешних компонентов для ШИМ-последовательности импульсов, формируемой таймером, приведены в соответствующей документации для ICM7555
4. Параметры внешних компонентов для ШИМ-последовательности импульсов, формируемой таймером, приведены в соответствующей документации для ICM7555.
Рис. 4. Управление яркостью светодиодов с помощью таймера ICM7555
На рис.5 приведена рекомендуемая производителем схема для защиты мощных светодиодов от перегрева с помощью термистора NTC. Ток ограничения через светодиоды рассчитывается по формуле: ILED = V5]/R1, где V5- выходное напряжение 5В от встроенного стабилизатора напряжения. Такая несложная доработка схемы позволит исключить возможность выхода из строя дорогих светодиодов из-за недопустимо высокой температуры корпуса, ведь даже небольшое превышение максимально допустимой температуры резко сокращает их срок службы.
Рис. 5. Защита светодиодов от перегрева с помощью термистора
На рис. 6 показан способ увеличения выходного тока драйвера с помощью внешнего биполярного транзистора. Следует отметить, что в этом случае светодиоды подключаются между входом источника питания и коллектором биполярного транзистора, а это не всегда удобно.
Рис. 6. Увеличение тока драйвера с помощью внешнего биполярного транзистора
Схема для увеличения выходного тока, показанная на рис. 7, свободна от этого недостатка. Катод нижнего по схеме светодиода подключается непосредственно к общему проводу, что в большинстве случаев гораздо предпочтительнее предыдущего варианта, показанного на рис. 6, когда на катоде нижнего светодиода всегда присутствует ненулевой потенциал. Большинство микросхем линейных драйверов из таблицы 1 допускают рассмотренные варианты увеличения выходного тока. В качестве примера на рисунках 6 и 7 приведена микросхема MAX16803.
Рис. 7. Параллельное включение двух драйверов для увеличения выходного тока
Заключение
Стоимость светодиодных ламп медленно, но верно снижается. Однако цена все же остается высокой. Не каждому по карману менять некачественные, но дешевые, лампы или покупать дорогостоящие. В этом случае ремонт таких осветительных приборов — неплохой выход
Если соблюдать правила и меры предосторожности, то экономия составит приличную сумму
Лампа «кукуруза» дает больше света, но и потребление энергии у нее выше
Надеемся, что информация, изложенная в сегодняшней статье, будет полезна читателям. Вопросы, возникшие по ходу прочтения, можно задать в обсуждениях. Мы ответим на них как можно полно. Если у кого-либо был опыт подобных работ, будем благодарны, если Вы им поделитесь с другими читателями.
А напоследок, уже по традиции, короткое познавательное видео по сегодняшней теме:
Среди потребителей все большей популярностью пользуются различные виды светодиодных устройств. Их применение позволяет сделать освещение более качественным и разнообразным. Светильники этого типа постоянно усовершенствуются, благодаря новым технологиям и материалам, применяемым в производстве. Они по всем показателям превосходят другие виды осветительных приборов. Однако иногда возникают ситуации, когда светодиодная лампа моргает. Это может случиться сразу после покупки или в процессе эксплуатации, во включенном или выключенном состоянии.
