Ремонт светодиодной лампы с бестрансформаторным блоком питания

+99
в блоге Электроброни
Однажды дешевая безымянная светодиодная лампа, которая работала у автора несколько лет, вдруг при попытке включения вспыхнула и погасла. Любой нормальный человек в такой ситуации просто купит новую, ну, а любитель электроники лампу, как минимум, разберет на запчасти, а в идеале постарается вернуть ее к жизни. К счастью, рассмотренная лампа имела совсем простую схему, в которой без труда разберется даже самый начинающий радиолюбитель.


Рисунок 1 Отремонтированная лампа

Однако не следует забывать, что данное устройство имеет бестрансформаторное питание и все его компоненты при подключении к сети находятся под опасным для жизни напряжением, а конденсаторы способны сохранять значительный заряд, даже после отключения лампы от электросети.

Конструктивно схема лампы очень проста. Через гасящий пленочный конденсатор напряжение поступает на диодный мост, после которого стоит RC-фильтр. Визуально, после разбора на плате проблем выявлено не было.


Рисунок 2 Электронные компоненты лампы


Рисунок 3 Печатная плата крупным планом


Рисунок 4 Обратная сторона радиатора


Рисунок 5 Корпус лампы


Рисунок 6 Корпус лампы изнутри


Рисунок 7 Светорассеивающий колпак лампы

Последовательная проверка всех светодиодов позволила выявить неработающий. Проверка выполнялась при помощи блока питания с которого через резистор сопротивлением около 300 Ом тонкими щупами подавалось напряжение питания на контакты каждого светодиода в отдельности. Таким образом удалось обнаружить подозрительный светодиод. Иногда советуют просто замкнуть неисправный светодиод перемычкой, но это не лучшее решение, так как общее количество последовательно включенных светодиодов уменьшится, а значит ток через них возрастет, что негативно скажется на сроке работы остальных компонентов лампы, т.е. таким образом восстановить работоспособность удастся не надолго. Для того, чтобы ограничить ток через цепочку светодиодов вместо неисправного светодиода было впаяно три последовательно включенных диода 1N4001. Падение напряжения на одном диоде 1N4001 составляет около 0,7 В, т.о. падение напряжения на трех последовательно включенных диодах 1N4001 будет около 2,1 В, что сопоставимо с падением напряжения на светодиоде, составляющим примерно 2,5 В.


Рисунок 8 Установка диодов 1N4001 вместо неисправного светодиода. Видны отметки возле проверенных светодиодов.

В таком варианте ток через цепочку светодиодов и три диода 1N4001 составил около 44 мА.


Рисунок 9 Измерения тока, потребляемого светодиодами, мультиметр включен между диодами 1N4001

Потом автор решил, что можно обойтись не цепочкой из трех диодов, а одним резистором. Так в конструкции будет меньше компонентов, закрепленных никак навесным монтажом, что хорошо для надежности. Впрочем этап с установкой диодов важен, т.к. позволяет получить представление о том токе, который потребляла цепочка светодиодов в штатном режиме. Был подобран резистор типа МЛТ-0,5 сопротивлением 390 Ом.


Рисунок 10 Установка резистора сопротивлением 390 Ом вместо цепочки диодов 1N4001

В таком режиме ток, через цепочку светодиодов, ограниченный дополнительным резистором упал до 40 мА, что практически ни как визуально не сказалось на яркости, но должно благоприятно сказаться на ресурсе светодиодов.


Рисунок 11 Измерения тока, потребляемого светодиодами, мультиметр включен в разрыв цепи рядом с дополнительным резистором.

Справедливости ради, падение напряжения на резисторе сопротивлением 390 Ом составило 15 В, что дает мощность, выделяющуюся на резисторе около 0,6 Вт, что заметно превышает 0,5 Вт допустимые для МЛТ-0,5, но у автора не нашлось под рукой подходящего резистора МЛТ-1 или МЛТ-2 близкого номинала.


Рисунок 12 Маленькие пони не одобряют превышение максимально допустимой мощности рассеяния (Ну это же Табун, так, что в посте должны быть пони).

Для улучшения теплового режима работы прибора в корпусе были просверлены дополнительные вентиляционные отверстия.


Рисунок 13 Корпус без вентиляционных отверстий


Рисунок 14 Корпус с вентиляционными отверстиями

Для повышения пожаробезопасности на входе устройства был установлен предохранитель на ток 1 А. Автор конечно, понимает, что для такой лампы 1 А это слишком много, но предохранителей меньшего номинала у автора не было. Можно предположить, что эта плавкая вставка сработает раньше, чем автомат С16 в электрощите квартиры [1]. В любом случае дополнительная ступень защиты это не плохо, например, в Великобритании каждая штепсельная вилка имеет встроенный предохранитель, хотя следует отметить, что у них принята несколько специфическая система подключения потребителей [2].


Рисунок 15 Колодка предохранителя


Рисунок 16 Устройство в сборе

Так как теперь плата в корпусе ни чем не закреплена, то для ее изоляции от алюминиевого радиатора она была обмотана изолентой.


Рисунок 17 Плата обмотанная изолентой

Радиатор со светодиодами достаточно жестко держится на своем месте без дополнительных креплений.


Рисунок 18 Установка радиатора


Рисунок 19 Полностью собранная лампа

Светорассеивающий колпак достаточно надежно держится на своем месте, но для надежности место его крепления к корпусу можно еще обмотать изолентой.
Разумеется такая лампа дает пульсирующий свет и использовать ее в помещении, где люди находятся постоянно нельзя [3], но как дежурное освещение, где-нибудь в сарае или коридоре такая лампа будет служить не хуже более дорогих аналогов. К тому же Флатершай снова одобряет снижение количества электронного мусора.


Источники.
1) Электрообереги. — URL: serkov.su/blog/?page_id=6294
2) Почему в Британии кольцевая электропроводка? — URL: www.youtube.com/watch?v=d1qSOLc16pI
3) Увидеть пульсацию. — URL: habr.com/ru/companies/lamptest/articles/416349/

19 комментариев

в ленту)
Changel
+2
Очень интересно читать столь подробные последовательности ремонта, спасибо :)
Cheetah_Layri
+3
Одно время перепаивал лампочки в кустарных условиях на газовой плите… Бесполезное занятие. Поработает недельку-две, потом другой светодиод вылетает. Правда я ток драйвера не снижал. Терять яркость не хотелось.
В лампах с линейным драйвером пробовал просто коротить светодиод. Беря во внимание, что у драйвера задача кормить светодиоды током, можно сделать вывод, что замыкание только бы снизило мощность, а значит и нагрев. Только вот уставшим светодиодам это не помогает.

По итогу все лампы уходят на дербан…

Забавно, что на плате с таким «крутым» драйвером ещё какое-то подобие радиатора предусмотрено. Впрочем, от него толку всё равно мало по сравнению с решением в виде алюминиевого стакана.

Вопрос автору: зачем сложности с пайкой резистора на плату светодиодов? Можно было бы просто поставить перемычку, а резистор засунуть внутрь лампы. И меньше мучений с прогревом этой жирной платы и тепловой режим бы хоть чуток получше.
kt315
+2
Вопрос автору: зачем сложности с пайкой резистора на плату светодиодов? Можно было бы просто поставить перемычку, а резистор засунуть внутрь лампы. И меньше мучений с прогревом этой жирной платы и тепловой режим бы хоть чуток получше.

Просто не додумался. Спасибо за совет. Предложенный вами вариант безусловно лучше. Надо будет переделать.
denev
+1
Про резистор сначала не понял. А потом как понял!)
Светодиоды последовательно же соединены)
ShprotaNa Изменён автором
+1
Опять пони чинят технику)
vlad2005vlad
+2
Ремонт лампы дело бесполезное, но благородное!
MTH_Root
+1
В случае сложного ремонта, с учетом стоимости ламп я с вами соглашусь, но если ремонт или модификации простые, то все уже не так однозначно.
denev
0
Потом автор решил, что можно обойтись не цепочкой из трех диодов, а одним резистором. Так в конструкции будет меньше компонентов, закрепленных никак навесным монтажом, что хорошо для надежности

Серьезно? А городульки с перемычкой, резистором и… подвешенным предохранителем (!) в самом деле добавляет надежности? Честно говоря, до этого момента читал с большим интересом, но после прям расстроился. Ведь ту же цепочку диодов, кстати, припаянных довольно компактно и аккуратно, можно было бы одеть в термоусадку или вообще закрепить не на плате, а так же в корпусе лампы. Таким образом и перегрева можно было бы избежать, и мерцания.
Iridany
+2
Скажите, а чем подвешенный предохранитель хуже подвешенной платы. Разумеется, в случае устройства, которое будут регулярно перемещать или трясти надо продумать крепление вех элементов, но согласитесь, лампа это явно не тот случай. Конечно, можно закрепить колодку для предохранителя в корпусе лампы, но это увеличит габариты, так, что она может подойти не ко всякому плафону. И предохранитель, разумеется, добавляет надежности, т.к. в случае короткого замыкания сгорает предохранитель, а не дом что-нибудь другое. Не очень понимаю как цепочка диодов помешает мерцанию? На счет резистора написал выше, что согласен. Надо взять какой-нибудь МЛТ-2 близкого номинала и расположить его не на плате светодиодов, а в корпусе, возле вентиляционных отверстий.
denev Изменён автором
0
На мой дилетантский взгляд, предохранитель тут вообще не нужен, хотя бы потому, что его номинал в два раза превышает ток цепи, и гораздо раньше погорят светодиоды, чем амперный предохранитель. Впрочем, спорить не буду, хозяин — барин, но лично мне наличие такой забабахи в корпусе лампы кажется излишним.
Насчет того, что цепочка диодов спасет от мерцания, я возможно поспешил с выводами, так что тоже настаивать не буду.
Iridany
+2
От мерцания нас спасёт кондёр! Да по мощнее! Только по резюку на зарядку и разрядку кондёра не забудь поставить. А то будет весело!
А насчёт предохранителя: вы в курсе что любая полупроводниковая техника (диоды, транзисторы итд) могут не только перегореть но и могут быть пробиты (это как КЗ)?
boeng
+1
Могут, ну и что? Ну пробьёт ещё один светодиод, но не все же разом.
Iridany
+2
Скорее КЗ может дать пробой одного из диодов в диодном мосту.
denev
0
Господи, спросоня прочла заголовок как "Роман светодиодной лампы с бестрансформаторным блоком питания".
Dany
+2
Да, грустная история, маловероятно, что такой роман приведет к чему-то хорошему :)
denev
+2
Твоё соолбщение вообще так прочлось в два ночи:
Господи, спросоня прочла заголовок как "Роман светодиодной лисы с бестрансформаторным блоком питания".
ShprotaNa
+2
Получается, что вот это вот изделие с до предела упрощённой начинкой — как раз продукт такого вот романа =)
makise_homura
0
Мде, я-то надеялся, что в нынешних светодиодных лампах стоит что-то получше моста с конденсатором и резистором. Это, получается, у них ток через светодиодную цепочку вообще никак не регулируется, нет защиты от пробития светодиода и когда дохнет один из них, дохнет всё лампа. Да уж =/
makise_homura
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
Скрыто Показать