СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

   Главная - DIY (сделай сам) - Свет и освещение - Светодиодная плата для капитального ремонта лампочек: тестируем и оцениваем практический смысл применения

Светодиодная плата для капитального ремонта ламп и светильников: тестируем и оцениваем практический смысл применения

Предисловие

Ремонт светодиодных лампочек в случаях выхода из строя небольшого количества светодиодов - несложен, хотя и требует аккуратности и умения владения паяльником. Но бывают и более тяжелые ситуации, когда требуется полная замена электроники.

В этой статье разберём "капитальный ремонт" светодиодных ламп для случаев, когда их повреждения слишком большие. В таких случаях можно заменить просто всю их начинку, оставив только корпус.

Для такой замены производятся светодиодные платы, содержащие, кроме собственно светодиодов, линейный драйвер для их питания (так их принято называть, хотя обычно слово "драйвер" упоминается для программных средств поддержки какого-либо компьютерного компонента или периферии).

Светодиодная плата для ремонта ламп (изображение с Алиэкспресс)

Оглавление

1. Конструкция и схемотехника светодиодной платы для ремонта ламп
 

2. Замена светодиодной платы в лампе
 

3. Испытания светильника после замены LED-платы
 

4. Окончательный диагноз
 

Конструкция и схемотехника светодиодной платы для ремонта ламп

Светодиодная плата имеет форму, близкую к круглой с четырьмя небольшими скосами:

(Кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

Основа платы - алюминиевая пластина, на которую нанесён тонкий слой диэлектрика, а поверх него - печатные проводники, к которым припаяны все элементы схемы. С левого края платы видны заусенцы, выступающие за пределы её окружности, - их надо будет спилить перед установкой пластины в корпус лампы.

В верхней части платы (на фото) расположен выпрямительный диодный мост, а рядом с ним - резистор R2 (1 МОм), предназначенный, видимо, для разрядки внутренних ёмкостей в выключенном состоянии лампы.

Внизу расположен чип светодиодного драйвера (MT7606E), слева от него - токозадающий резистор R1 (11 Ом), работающий совместно с чипом; а справа от чипа - конденсатор 10 нФ. Конденсатор предназначен, вероятнее всего, для предотвращения самовозбуждения схемы; так как его роль как накопителя энергии ничтожно мала.

По окружности располагаются 20 одиночных светодиодов, соединённых последовательно. Светодиоды имеют тёплый оттенок свечения.

Здесь нет ни одного конденсатора с функцией накопления энергии, поэтому при переходе сетевого напряжения через ноль светодиоды гарантированно будут гаснуть. То есть, мерцания - неизбежны.

Почему не надо дополнительно ставить накопительный конденсатор своими руками - разберёмся далее в процессе тестирования.
 

Замена светодиодной платы в лампе

Сначала снимаем в вышедшей из строя лампе пластиковый купол. Для этого просовываем тонкий шлиц отвёртки в щель между куполом и цоколем, обходя цоколь по кругу, одновременно углубляя шлиц отвёртки и подталкивая купол вверх.

Наконец, купол снят:

Теперь надо аккуратно снять старую светодиодную пластину лампы, не повредив проводники, идущие от неё к цоколю. Кончики этих проводников зажаты в контактной группе в центре пластины.

Аккуратно поддеваем тонким шлицом отвёртки пластину в местах прямых скосов, но не со всех сторон, а только на одной половине пластины.

Затем пластину не тянем вверх, а наклоняем так, чтобы под неё можно было подлезть тонкими длинногубцами. И вот с их помощью выдёргиваем проводники из платы в сторону цоколя; а уж после этого окончательно снимаем пластину. И вот что получаем:

Здесь надо обратить внимание на три обстоятельства.

Первое: цоколь изнутри - металлический (алюминиевый, служит в качестве теплоотвода). Монтаж новой LED-пластины надо выполнить так, чтобы металлический цоколь ничего не замкнул.

Второе: проводник в белой изоляции - это просто проводник, а вот проводник в черной изоляции - это не проводник, а резистор небольшого номинала в чёрной термоусадочной трубке. Он служит для предотвращения чрезмерного броска тока в момент включения.

Третье: такой колодки для зажима проводников, как в центре старой LED-пластины, в новой пластине нет. То есть, старые проводники придётся подключать через верх новой платы, а для этого их придётся удлинить.

Удлинять проводники надо термостойкими проводами (во фторопластовой или силиконовой изоляции); место пайки защитить термоусадкой.

Вот что получилось после удлинения проводников:

Теперь очищаем ободок цоколя лампы от остатков силиконового клея, просовываем проводники в отверстия светодиодной платы; после чего пытаемся вставить новую светодиодную плату на место старой.

Последняя операция может оказаться очень непростой, хотя размеры старой и новой платы одинаковы (а чрезмерную силу применять нельзя, чтобы не повредить плату).

В итоге в данном случае пришлось напильником по окружности платы спилить примерно 0.2-0.3 мм алюминия, после чего удалось посадить новую плату на место старой с умеренным усилием (чтобы плата достаточно прочно держалась на своём месте).

Вот как это выглядело:

Теперь осталось провести испытания.
 

Испытания светильника после замены LED-платы

Сначала - несколько слов о технике безопасности (это очень важно!). При испытаниях и любых включениях не прикасаемся к контактам платы: светодиодный драйвер не изолирует схему от сетевого напряжения!

Первое испытание - это проверка потребляемой мощности. Тест показал, что в момент включения потребляемая мощность составляет 8.9 Вт (что почти точно соответствует заявленной производителем - 9 Вт), но, по мере прогрева, падает до 7 Вт. Мощность снижается из-за работы термозащиты в чипе LED-пластины (а иначе бы там всё сгорело).

Теперь проверяем температурные режимы.

Сначала - проверка температуры корпуса после 30 мин. работы лампы; лампа располагалась колбой вниз в открытом патроне а-ля "лампочка Ильича".

На следующем изображении - тепловой снимок:

Для создания тепловых снимков использовался тепловизор UNI-T UTi260M (обзор).

Теперь снимаем купол с лампочки и делаем тепловой снимок самой светодиодной платы:

Из-за близкого расстояния съёмки плата получилась немного не в фокусе, но видно, что управляющий чип разогрелся так же сильно, как и светодиоды, и его температура достигла 115 градусов. Именно это и вызвало срабатывание тепловой защиты, снизившей мощность лампы по мере прогрева.

Следующее испытание - проверка пульсаций света (а они просто обязаны существовать при такой схемотехнике драйвера, как уже пояснялось выше).

Для снятия осциллограммы мерцания света использовался самодельный датчик из разбитого калькулятора с солнечной панелью (инструкция по изготовлению).

Частота мерцания света оказалась 100 Гц, как и должно быть.

Но тут возникает естественный вопрос: откуда возникает такая заковыристая форма импульсов света (прямоугольная с провалом к концу импульса)?

Это - очень просто: тепловая защита работает быстро, даже в пределах одного полупериода сетевого напряжения! Поэтому сначала идёт плоская вершина импульса; затем чип разогревается и ток снижает - возникает провал.

В принципе, мерцание света - явление отрицательное.

Так что по жизни лучше лампы с такого рода драйвером применять в тех местах, где люди пребывают. как правило, не долго: кладовках, прихожих, туалетах и т.п. Хотя насчёт последнего упомянутого места вопрос о длительности пребывания может быть спорным. :)

Теоретически, плату можно доработать, если не полностью уничтожив мерцания, то значительно снизив их.

Для этого нужно параллельно цепи светодиодов установить электролитический конденсатор (например, сняв его со сгоревшей светодиодной платы или драйвера). Но, поскольку это приведёт к увеличению среднего тока через светодиоды за счет уменьшения длительности промежутков между импульсами тока через них, то нужно будет заменить токозадающий резистор в цепи чипа драйвера (в данном случае - увеличить в 1.5 - 2 раза). Иначе повышенная мощность рассеяния на светодиодах приведёт к их ускоренному выходу из строя.

Но, пожалуй, это будет излишнее усложнение задачи, не стоящее всей связанной с ремонтом светодиодной лампы возни.

Пожалуй, на этом можно перейти к итогам.
 

Окончательный диагноз

Итак, миссия выполнена: работоспособность лампы путём капитального ремонта (замены всей "начинки") полностью восстановлена!

Причём все операции оказались достаточно простыми, хотя и требующими некоторых элементарных навыков обращения с инструментами вообще и паяльником в частности.

Другой вопрос - в её экономической эффективности.

А она оказалась минимальной. Цена светодиодной платы на момент приобретения составила 60 российских рублей, а цена лампочки с номинальной мощностью 15 Вт и реальной 8 Вт в магазинах сети FixPrice составляла в тот же момент 80 рублей.

В итоге экономия относительно приобретения новой лампочки взамен сгоревшей составила всего 25%. Так что замена, подобная описанной в этом материале, имеет смысл только в тех случаях, когда есть личное стремление к "рукоделию". А незначительная материальная выгода будет просто небольшим приятным бонусом.

Иное дело, когда надо заменить электронную "начинку" не в простой лампочке, а в готовом целом светильнике. Тогда экономия может быть ощутимой (хотя и не достаточной для похода в ресторан).

Перед выполнением такого рода ремонта самое важное - правильно оценить размеры требуемой светодиодной платы и расположение крепёжных и вспомогательных отверстий; иначе в результате ошибки в замерах Вы можете купить бесполезный товар.

Светодиодные платы диаметром от 28 до 45 мм с драйвером на борту можно купить на Алиэкспресс, например, у этого продавца. Цена, в зависимости от диаметра, от $0.36 до $0.71 на дату обзора (в дальнейшем цена может меняться, проверяйте!).

Аналогичные платы диаметром от 45 до 162 мм с драйвером на борту можно купить у этого продавца. Цена, в зависимости от диаметра, от $0.9 до $3.4 на дату обзора.

Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158

Кроме того, существуют светодиодные платы без драйвера на борту (требуется внешний источник питания постоянного тока). Но это уже совсем другая тема.

Всем спасибо за внимание!
 

Дополнительно:

Статья-руководство Светодиодные лампочки: как они устроены, почему выходят из строя, и как их можно отремонтировать (главный способ и варианты)

Весь раздел Свет и освещение

Весь раздел DIY (сделай сам!)

Перейти на Главную

  Ваш Доктор.
 11 января 2025 г.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

  Комментарии вКонтакте:

При копировании (перепечатке) материалов или использовании изображений ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!  Доктора! (Администрация сайта - контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте - анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них