Как производится ремонт светодиодных прожекторов своими руками

Причины неисправностей

Причиной неисправностей служит:

  • нарушения правил сборки на заводе (например, отсутствие проводящей тепло пасты под светодиодным модулем);
  • неправильное подключение;
  • перепады напряжения в электросети;
  • замыкание фазы на ноль или корпус;
  • перегрев;
  • попадание воды или грязи;
  • неверная настройка датчика движения (при наличии);
  • нарушения правил эксплуатации.

При наличии хотя бы одной причины выходит из строя блок питания (перегорает резистор или конденсатор), модуль светодиодов или его отдельные элементы. При отсутствии ремонта светильник не может нормально функционировать.

Устраняем мигание LED-прожектора

С проблемой мигания рано или поздно сталкивается каждый владелец светодиодного прожектора. Причиной такого поведения может быть неправильная работа электронных компонентов или потеря работоспособности светодиодов. В данном разделе мы рассматриваем, каким образом отремонтировать светодиодный прожектор с мощностью в 10 Вт. Такая мощность встречается чаще всего, а общая конструкция приборов схожа, поэтому решение проблемы универсально.

Светодиод представляет собой матрицу из 9 кристаллов, каждый из которых имеет мощность в 1 Вт. Эти кристаллы соединены в три последовательные схемы и залиты люминофором – веществом, преобразующим получаемую энергию в свет. Светодиод на 10 Вт состоит из трёх линеек кристаллов, которые параллельно подключаются к питанию, идущему от драйвера.

Перегорание одного из кристаллов в светодиоде приведёт к миганию во время работы. Характер мигания может быть как периодическим, с равными паузами, так и хаотическим. По разным причинам сгорание матрицы может вести к полному отключению светодиодного элемента, либо к отказу одной-двух линеек кристаллов.

Почему матрица мигает или не светится при перегорании

Кристаллы, залитые люминофором, соединяются между собой подводами, которые в случае с продукцией высокого качества делаются из золота, а в бюджетных приборах – из меди. Слишком сильное нагревание матрицы и соединительных контактов приводит к тому, что эти нити отслаиваются от кристаллов. Поэтому вся матрица или часть её отключается. После остывания нить возвращается в исходное положение и работа возобновляется. После повторного нагрева до критической отметки контакт снова прерывается и матрица гаснет. Этот цикл в процессе работы продолжается бесконечно, а для наблюдателя выглядит как мигание лампы. Полный выход светодиода из строя происходит, когда одна из нитей перегревается настолько, что отпадает от кристалла.

Советуем почитать:как проверить светодиод мультиметром

Зная о таком поведении, можно проверять состояние матрицы диодных прожекторов своими руками. Для этого нужно вооружиться не слишком острым предметом и нажать на те места матрицы, в которых проходят соединительные нити. Конечно, прожектор в это время должен быть включённым. Если при надавливании на один из путей прибор загорается, проблема найдена. В данном случае остаётся правильно заменить испорченный чип.

Это происходит, потому что кристаллы соединяются в матрице параллельно-последовательно, а питание от драйвера подаётся в виде постоянного тока. Поэтому после выгорания одной линейки, две оставшиеся получают силу тока в 1,5 раза больше номинальной. Работа под повышенной нагрузкой приводит к ещё большему нагреванию матрицы и быстрому сгоранию других нитей.

Ремонтируем матрицу

Замена светодиода при перегорании кристаллов на матрице не является чрезмерно сложной процедурой. После приобретения аналогичного по характеристикам компонента и специальной термопасты, необходимой для монтажа, нужно:

  1. Разобрать корпус прожектора, открутив крепёжные болты на корпусе.
  2. Снять линзу или стекло.
  3. Демонтировать рассеиватель.
  4. Открутить крепёжные винтики матрицы и аккуратно отпаять токопроводящие выводы. Для этого лучше всего подойдёт бесконтактная паяльная станция с термофеном.
  5. Смазать новый светодиод термопастой.
  6. Припаять контактные выводы светодиода и закрутить обратно крепёж.

При подключении светодиода крайне важно соблюсти полярность выводов. Опытные монтажники также рекомендуют при замене светодиода в недорогих китайских прожекторах заменить проводки

Производители, как правило, используют материал с минимальным сечением, что не совсем надёжно. При этом лучше использовать термоусадочные трубки. Они сохраняют изоляционные свойства даже под действием тепла, исходящего от диода.

Замена светодиода

При замене светодиодной матрицы хитростей особых нет, но нужно обратить внимание на следующие вещи

  • старую теплопроводную пасту тщательно удалить,
  • нанести теплопроводящую пасту на новый светодиод. Лучше всего это делать пластиковой карточкой,
  • закрепить диод ровно, без перекосов,
  • удалить лишнюю пасту,
  • не перепутать полярность,
  • при пайке не перегревать.

Обратная сторона светодиодной матрицы, на которую наносится теплопроводная паста при монтаже

При ремонте светодиодного модуля, состоящего из дискретных диодов, прежде всего нужно обратить внимание на целостность пайки. А потом уже проверять каждый диод подачей на него напряжения 2,3 – 2,8 В

Принцип работы

Основным элементом конструкции LED-лампы является драйвер. Сетевое напряжение поступает на электронную плату и проходит через сглаживающий конденсатор с резистором. Благодаря этому ограничивается показатель электротока. Затем питающее напряжение попадает на диодный мостик, состоящий из 4 разнонаправленных полупроводниковых приборов. Этот элемент конструкции необходим для преобразования переменного тока в постоянный. После диодного моста на схеме расположены еще один конденсатор и резистор.

Вам это будет интересно Блок питания из энергосберегающей лампы своими руками

С их помощью показатель электротока снова понижается и ему задается требуемая частота. В результате напряжение питания с необходимыми параметрами попадает на группу последовательно соединенных светодиодов, которые начинают излучать световой поток.

Основные причины возникновения неисправностей

Светодиодные матрицы, платы преобразования производители делают надежные, при правильной эксплуатации гарантируют минимальный безаварийный срок до 5 лет. Чаще всего неисправности возникают по следующим причинам:

  • Нестабильные характеристики электросети, скачки напряжения и тока, превышающие величины рабочего режима;
  • Кроткое замыкание фазы на корпус прожектора или нейтральный провод;
  • Неправильное подключение;

В результате этих нарушений может выйти из строя электронная плата, на которой запрограммированы драйвера управления прожектором, преобразователи напряжения и тока, питающие кристаллическую структуру матрицы со светодиодами.

Светодиодная матрица в прожекторах может состоять из нескольких десятков элементов. При разрушении структуры 3-5 кристаллов в матрице прожектор может функционировать, но при большем количестве неисправных элементов происходят необратимые процессы нарушения режима работы и сгорают все кристаллы. В этом случае требуется полная замена матрицы.

Как работает светодиодный прожектор?

Для того чтобы понять, почему мигает светодиодный прожектор, рассмотрим, как он работает и какую имеет конструкцию:

  • корпус LED-устройства может быть выполнен из ударопрочного пластика или металла;
  • внутри корпуса располагается светодиодная лампа;
  • отражатели.

Работает прожектор по принципу направления светового потока при помощи отражателей в определенную точку, они его собирают, по этой причине получается яркое свечение.

Элементы устройства прожектора

Светодиод, в задачу которого входит дать ровный свет, состоит из полупроводникового элемента и электродов, это анод и катод. При появлении нужной величины напряжения на электродах они разогревают полупроводниковый элемент, и он дает свечение. Для работы схемы необходимо иметь:

  • выпрямитель специального типа, драйвер – они должны стабилизировать ток и регулировать его величину;
  • блок питания для светодиода, так как ему нужно напряжение 12 вольт.

Многих поломок в дальнейшем можно избежать, если обратить внимание на следующие нюансы при покупке:

LED-устройство – это светотехнический прибор с высокими параметрами освещенности и небольшим потреблением электрической энергии

Важно! Такие системы не могут быть дешевыми, если они качественно сделаны.
Приобретая LED-прожектор в интернете, потребитель может столкнуться с различными поломками, возникающими из-за дешевизны моделей:

  • через небольшой интервал времени эксплуатации устройства появляется моргание светового потока, даже в том случае, когда устройство выключено;
  • перестает работать поставленный с устройством датчик движения.
  1. Добиваясь конкурентоспособности для своего устройства в области себестоимости, производители часто пренебрегают качеством и надежностью; если прожектор заморгал, возможны следующие причины:
  • плохая пайка;
  • выбираются наиболее дешевые элементы питания и низкие регулирующие параметры тока.
  1. В результате экономии материалов и удешевления устройства освещения покупатель через непродолжительное время получает проблемы с его работой. Часто из-за того, что не регулируется граничный ток, начинает моргать прожектор.
  2. Есть мнение, что некоторые производители, которые ориентированы на Россию, в своих устройствах LED устанавливают ограничители тока, не учитывая нашей региональной специфики (частые колебания электрической энергии), что приводит к поломке.

Как правильно подключать светодиоды

Параллельное подключение

Вообще параллельное соединение не рекомендуется. Даже у одинаковых диодов параметры номинального тока могут различаться на 10-20%. В такой цепи диод с меньшим номинальным током будет перегреваться, что сократит срок его службы.

Проще всего определить совместимость диодов при помощи низковольтного либо регулируемого источника питания. Ориентироваться можно по «напряжению розжига», когда кристалл начинает лишь чуть светиться. При разбросе «стартового» напряжения в 0,3-0,5 В параллельное соединение без токоограничивающего резистора недопустимо.

Последовательное подключение

Расчёт сопротивления для цепи из нескольких диодов: R = (Uпит — N * Uсд) / I * 0.75

Максимальное количество последовательных диодов: N = (Uпит * 0,75) / Uсд

При включении нескольких последовательных цепочек LED, для каждой цепи желательно рассчитать свой резистор.

Как включить светодиод в сеть переменного тока

Если при подключении LED к источнику постоянного тока электроны движутся лишь в одну сторону и достаточно ограничить ток с помощью резистора, в сети переменного напряжения направление движения электронов постоянно меняется.

При прохождении положительной полуволны, ток, пройдя через резистор, гасящий избыточную мощность, зажжёт источник света. Отрицательная полуволна будет идти через закрытый диод. У светодиодов обратное напряжение небольшое, около 20В, а амплитудное напряжение сети – около 320 В.

Какое-то время полупроводник будет работать в таком режиме, но в любой момент возможен обратный пробой кристалла. Чтобы этого избежать перед источником света устанавливают обыкновенный выпрямительный диод, выдерживающий обратный ток до 1000 В. Он не будет пропускать обратную полуволну в электрическую цепь.

Схема подключения в сеть переменного тока на рисунке справа.

Почему мигает или основные неисправности led лампы

Если есть электронная схема, то есть вероятность, что что-то может выйти из строя.

Признаки неисправного прожектора:

  • прожектор не светит, хотя питание подключено;
  • мерцает светодиод;
  • тусклое свечение;
  • свет неестественного оттенка.

Ремонт всегда начинается с поиска неисправности.

Первое, что обычно делают профессионалы, – внимательный внешний осмотр:

  • Осматривается провод питания – нет ли переломов, обгорелой изоляции.
  • Осматривается корпус и светодиодная матрица – нет ли механических повреждений.
  • Разбирается прожектор и проверяется предохранитель.
  • «Прозваниваются» провода на наличие контакта от вилки до платы.
  • Осматривается печатная плата и электрические элементы на ней – на предмет механических повреждений или перегоревших элементов. Осматриваются контакты (нет ли окисной пленки).
  • Прибор включается в сеть, и измеряется напряжение на входе (переменное 220 В) и на выходе – там должно быть постоянное. Номинал в документации на прожектор. Можно проконтролировать напряжение в промежуточных точках (на контактах электролитического конденсатора и далее по схеме). Определяется неисправный элемент. Если есть деталь для замены, то выпаиваем неисправную и впаиваем годную.

Во время диагностики и работы с паяльником и измерительными приборами следует соблюдать правила техники безопасности, не перегревать контактные площадки. Во время впаивания полупроводниковых приборов пинцет должен держать ножку детали между контактной площадкой и элементом (чтобы не перегреть транзистор).

Разборка светодиодной лампочки с герметиком

Далеко не все изделия легко и просто разобрать, не повреждая составных частей. Попробуйте повернуть верхнюю часть корпуса. Если ничего не получается, придется воспользоваться растворителем. Наберите некоторое количество растворителя в шприц и через иголку выдавите вдоль шва. Подождите около 5 – 10 минут, затем повторите операцию.

Проделайте действия не менее трех раз, затем начните поворачивать верхнюю часть корпуса в разные стороны, чтобы раскачать ее. Когда колба будет снята, очистите внутренние стенки, удалив герметик и обезжирив поверхности. Если устройство будет эксплуатироваться в помещении с невысоким уровнем влажности, герметик не накладывается.

Ремонт светодиодного прожектора

Чтобы улучшить теплотведение, необходимо отшлифовать две прилегающие поверхности шкуркой с зернистостью P1500.

Затем термопасту намазать тонким слоем. Лишняя паста выдавится сама при нагреве или со временем. Главное, чтобы внутри не было пузырьков воздуха.

Сергей заказал светодиод 50 Вт на Алиэкспресс . Он работает при напряжении 30-36 В и во время работы потребляет ток 1500 мА.

Световой поток от него равен 90-120 Лм/Вт. Цветовая температура светового потока равна 6000-6500 К, а время работы 100 000 часов. Хороший китайский светодиодный модуль.

При установке светодиодный модуль можно немного притереть к радиатору, потому что это облегчает выход лишней термопасты .

При пайке светодиода помните, что он боится перегрева, так что паяйте быстро и метко.

После ремонта, во время сборки защищенного светодиодного прожектора следите за прилеганием резиновых прокладок. Тогда прожектор будет работать долго и надежно даже в целях уличного освещения.

Как починить светодиодную ленту

Если один из чипов перегорел, его можно заменить и полностью восстановить работу подсветки. Когда речь идет о поломке СОВ-пластины, ремонт не поможет. Для начала делают проверку тестером, затем выпаивают повреждённый диод, соединяя цепь без него или с другим элементом. В большинстве изделий печатная плата изготовлена из алюминия для эффективного отвода тепла на радиатор.

Строение LED-ленты.

Подложку для отвода тепла с обратной стороны чипа припаивают к токоотводящей дорожке. В процессе демонтажа её придётся отпаять. В пластиковых печатных платах тоже присутствуют такие дорожки. Опираясь на материал, необходимо подобрать правильный метод пайки. Для работы понадобятся:

  • лезвие;
  • тестер;
  • держатель;
  • пинцет;
  • флюс;
  • паяльник (рекомендуется, чтобы его жалобы было тонким). Для стандартного паяльника жало придётся сделать самостоятельно. Для этого подойдет медная проволока.

Чтобы снять алюминиевую плату, корпус отделяется от нее. Можно использовать нож. К основанию плата обычно припаяна двумя проводами, их нужно отпаять. Для удобства ленту можно зафиксировать в держателе. На следующем этапе тестером проверяется каждая дорожка. Перегоревший диод бывает виден невооружённым глазом, но не всегда.

Перегоревший диод.

Следует осмотреть качество пайки. Если на производстве допустили брак, это повлияет на срок службы диодов. Когда сгоревший чип определен, нужно взять паяльник и пинцет. Горелка должна находиться с другой стороны платы. Когда пайка размягчится, диод снимается пинцетом. Новый чип необходимо успеть закрепить до того, как основание из алюминия остынет.

Диагностика неисправности на светодиодном прожекторе

Рассмотрим определение неисправности на прожекторе, который пользуется у потребителей наибольшим спросом, прямоугольной формы с матрицей из 9 диодов, мощностью 10 Вт. Одна из моделей этой серии прожектор Volpe 10Вт и световым потоком в 750 Люмен.

Независимо от марки прожектора диагностика начинается с визуального осмотра:

  • Проверяется целостность проводки от источника питания, отсутствие обрывов, горелой изоляции и перегибов кабеля, где может быть скрытый под изоляционным слоем разрыв токопроводящей жилы;
  • Осматривается корпус прожектора и светодиодная матрица, на предмет отсутствия деформации, трещин и сколов;
  • При полном отсутствии свечения в первую очередь надо открутить заднюю крышку корпуса и проверить напряжение на входе и выходе электронной платы преобразователя. На входе должно быть 220В переменного тока, если напряжения нет, то причина не в прожекторе, а вцепи его питания, измерения можно проводить обычным мультиметром. На выходных клеммах 12В постоянного тока.
  • При отсутствии напряжения на выходе неисправность следует искать на плате преобразователя напряжения. Осмотрите плату на отсутствие окислившихся контактов, трещин олова в местах пайки и выгоревших деталей;
  • Если во всех перечисленных пунктах признаков неисправности нет, остается последний элемент, это светодиодная матрица.

Электрическая схема светодиодного прожектора

На фотографии приведена типовая электрическая схема драйвера светодиодного прожектора. Принцип работы схемы любого драйвера прожектора одинаковый.

Напряжение из бытовой сети подается на вход драйвера через предохранитель F1, фильтруется с помощью LС элементов и выпрямляется диодным мостом. Далее сглаживается электролитическим конденсатором С13. На выводах конденсатора создается напряжение постоянного тока величиной около 280 В.

С конденсатора C13 напряжение подается через токоограничивающие резисторы на стабилитрон D12 и вывод 6 микросхемы. Стабилитрон обеспечивает питание микросхемы напряжением 9 В, которое является опорным для работы драйвера в целом. С конденсатора C13 напряжение поступает также через обмотку трансформатора Т1.1 на вывод полевого транзистора Q1 работающего в ключевом режиме.

Работает драйвер следующим образом. С вывода 5 микросхемы на затвор транзистора Q1 поступают высокочастотные импульсы, благодаря которым сопротивление между его стоком и истоком становиться близким к нулю. В этот момент через первичную обмотку трансформатора проходит ток, благодаря которому на вторичной обмотке появляется напряжение. Оно выпрямляется быстродействующим диодом SF28 и сглаживается электролитическим конденсатором SC1. Величина тока, протекающего через LED матрицу, определяется величиной сопротивления резисторов, установленных с 3 вывода микросхемы на общий провод.

Наиболее часто выходят из строя – электролитические конденсаторы (их легко определить по внешнему виду — вспучены), диоды мостового выпрямителя, полевой транзистор, высокочастотный диод и стабилитрон (в случае его обрыва выходит из строя микросхема).

Причина перегорания светодиодной матрицы в прожекторе

Обычно светодиодные матрицы выходят из строя из-за перегрева. Решил разобраться, почему в данном прожекторе, несмотря на толстостенный дюралюминиевый корпус, являющийся одновременно и радиатором перегорела светодиодная матрица.

Первое, что бросилось в глаза, это крепление матрицы с помощью двух винтов, а не четырех, что предусмотрено ее конструкцией. Головки винтов были конической формы, что могло привести при сильном закручивании винтов к деформации подложки матрицы.

После отпайки токоподводящих проводников и откручивания винтов матрица легко отделилась от корпуса прожектора. На снимке внешний вид. Выборки в углах подложки вместо отверстий снижают вероятность равномерного прижима ее к радиатору.

Причина выгорания светодиодной матрицы стала очевидной после осмотра ее обратной стороны. Участок подложки, противоположный прогоревшему участку со светодиодами не был покрыт теплопроводящей пастой, хотя паста на корпусе прожектора была нанесена равномерно.

Обычно участок радиатора, к которому прижимается тепловыделяющий элемент, шлифуется. В прожекторе это правило нарушено вдвойне, так как площадь корпуса, к которой прижимается светодиодная матрица, не шлифована, и еще окрашена краской типа шагрень, что существенно снижает отвод тепла с матрицы.

Исходя из вышесказанного, можно сделать заключение, что светодиодная матрица вышла из строя из-за перегрева по причине плохого ее прижима к корпусу прожектора при сборке.

Перед установкой матрицы в корпус прожектора, место ее контакта было обработано наждачной бумагой до блеска алюминия и .

Аналогичные светодиодные прожекторы

Аналогами этого прожектора являются известные по отзывам, но не менее китайские и другие. Они бывают и без, а также с аварийным и без него, с и без такового.

Самым похожим на отремонтированный Shine является прожектор . Стоимость такого прожектора равна 1400 руб. Ремонт своими руками светодиодного прожектора обошелся примерно в 200 руб. Согласитесь, есть смысл запастись светодиодными модулями.

Хороший тест и сравнение светодиодных прожекторов 50 и 100 Вт смотрите в видеоролике ниже, чтобы понять какая мощность прожектора и освещенность территории вам нужна.

Для всех старались Мастер Сергей и Мастер Пайки.

Замена деталей

Мерцание может вызвать так же неисправность блока питания, драйвера, конденсатора. Если отремонтировать их нельзя, нужно заменить. Запчасти доступны в офлайн и онлайн магазинах.

Блок питания

Блок питания – источник напряжения, состоящий из мостового выпрямителя и резистора, ограничивающего ток. Основное предназначение – преобразование тока с 220 В в 12 В. Маломощные LED-прожекторы с такими блоками питания выпускают китайские производители. При выходе из строя такого блока нужно заменить его элементы.

Драйвер

Драйвер – источник тока, разновидность блока питания. Это обязательный элемент мощных LED-прожекторов с модулями или диодами без ограничителей тока. Если осветительный прибор перестал гореть, можно заменить не только драйвер, но и отдельные запчасти, входящие в его конструкцию.

Матрица

Менять матрицу необходимо немедленно, если не работает целая линейка светодиодов.

Драйвер не может определить, сколько ламп горит, поэтому на оставшиеся линейки подается та же мощность. Светодиоды из-за повышенной нагрузки перегреваются и быстро перестают функционировать.

Конденсатор для ограничения тока

Конденсаторы используются для уменьшения пульсации напряжения на выходе из преобразователя. Их добавляют при доработке дешевых прожекторов. Рассчитывается емкость, один конденсатор устанавливается после выпрямителя, второй – на входе после диодного моста.

Печатная плата преобразователя напряжения

Печатной платой называется пластина с печатными проводниками, на которые припаиваются элементы преобразователя. В LED-прожекторе она жесткая, так как изготовлена из алюминия и диэлектрика. Двойная конструкция обеспечивает отвод излишков тепла на радиатор.

Основные выводы

Починить LED-прожектор может не каждый. Для выполнения ремонта требуются:

  • знания в электротехнике;
  • умение читать схемы;
  • навыки обращения с мультиметром и паяльником.

Мы рассмотрели, как проверить элементы, а пайка требует сосредоточенности и терпения. Ремонт своими руками целесообразно проводить, если по каким-то причинам невозможно купить новый прибор или восстановление позволяет сэкономить. Специалисты утверждают, что купить запчасти в среднем до 50% дешевле, чем приобрести новый прожектор. Исключение составляют ситуации, при которых требуется замена модуля светодиодов.

Источник: ledsshop.ru

Тёплый Дом