Как производится ремонт светодиодных прожекторов своими руками

Ремонтируем светодиодный прожектор

• Что случилось или причина неисправности прожектора 
• Ремонт прожектора своими руками
• Как работает светодиодный прожектор? 
• Улучшение светодиодных элементов

Светодиодный прожектор—это один из востребованных и популярных устройств, применяемых для освещения придомовой территории. Это средство довольно удобно в эксплуатации, но рано или поздно оно потребует ремонта

Поэтому так важно знать навыки правильного выявления неисправности, устранения дисфункции и уметь вернуть прибор в нормальное состояние

Внимание! В базовых светодиодных прожекторах не предусмотрена замена источников света на другой с иной мощностью

Что случилось или причина неисправности прожектора

Зачастую поломка светодиодного фонаря происходит из-за перегрева матрицы. Перегрев влечет за собой сгорание предохранителей. Таким образом, косвенными причинами, приводящими к дисфункции прибора, считаются:

• короткое замыкание;
• подключение сверхтоков;
• перенапряжение;
• подключение к неправильной сети;
• несоблюдение схемы подключения устройства.

Рассмотрим, как образуется дефект матрицы более подробно. Матрица—это устройство, работающее при помощи кристаллов. Их, как правило, насчитываются десятки, и в случае выхода из строя трех или пяти кристаллов, приспособление продолжает работать в прежнем режиме. Полное сгорание матрицы требует вмешательства. В таких ситуациях идеально провести полную замену матрицы.

Важно! В процессе ремонтных работ следует дополнительно заизолировать проводники прожектора. Также, практически во всех случаях происходит отказ светодиодных источников от работы исключительно из-за неисправности драйверов, которые питают кристаллическую поверхность прожектора

Если ваше устройство пришло в негодность в процессе гарантийного периода, в торговой точке, вам должны оказать помощь и сделать замену приспособления бесплатно. В противном случае, прибегать к ремонту придется самостоятельно либо оплачивать специалистам.

Для доступа к внутренностям прожектора необходимо открутить заднюю крышку

Ремонт прожектора своими руками

Прежде чем приступить к ремонтным работам, следует обзавестись необходимым инструментом, а также уточнить причину неисправности светодиодных прожекторов и их устранение провести должным образом. Частыми претендентами на ремонт считаются светодиодные устройства китайского производства с общей мощностью 10 Ватт, следовательно, рассмотрим устранение проблем на примере такого прибора. Ознакомимся с алгоритмом действий:

• Открепляем крышку корпуса прибора, чтобы добраться к внутреннему механизму.
• Снимаем стеклянную защиту и рассеиватель света.
• Отпаиваем светодиодный источник от матрицы.
• Припаиваем его же к новой работоспособной кристаллической панели.
• Закрепляем каждый болт, проверяем прожектор мультиметром.
• Если прозвонка показывает рабочее положение, значит, крепим фонарь на свое место и наслаждаемся дальнейшей его работой.

Важно знать! Перед установкой новой матрицы необходимо соблюсти полярность

После разбора прожектора можно приступать к ремонту

Обращаем внимание новичков, после устранения неисправности, следует действовать в обратном порядке. Кроме того, есть возможность выяснить сбои в работе по следующим признакам:

• мерцание лампочки;
• тусклое горение;
• смена оттенков светодиода;
• деформация проводов и нарушение изоляции.

Как работает светодиодный прожектор?

Прибор работает благодаря совместной работе нескольких установленных систем: оптики, источников питания, драйверов и теплоотводящих элементов. Внутри корпуса находятся светодиоды и маленькие электронные элементы. Источник питания приводит напряжение к светодиодному элементу, который прообразовывает ток в световые лучи, за счет чего происходит свечение прожектора.

Внимание! Нельзя вскрывать герметичный корпус светодиодного прожектора без надобности

Улучшение светодиодных элементов

После того как отремонтировали светодиодный прожектор и убедились в его работоспособности, можно немного улучшить прибор. В некоторых устройствах, которые нормально работают в условиях мощности 220 Вольт обычно не устанавливается выпрямитель и стабилизатор. Выполняя ремонт самостоятельно, такие приспособления установить очень легко. Для этого следует последовательно соединить пары светодиодных источников, которые включаются встречно и к ним приложить балластный конденсатор. Посмотрите небольшую видео-инструкцию о ремонте светодиодных прожекторов своими руками:

опубликовано econet.ru  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Как выбрать драйвер?

Большая часть драйверов для LED-освещения, продаваемых на отечественном рынке, производится в Китае, стоит дёшево, и не отличается высоким качеством.

В китайских драйверах светодиодных ламп часто встречаются бракованные микросхемы, покупать их не рекомендуется. Такое устройство быстро выходит из строя, и вряд ли удастся его обменять на новое или вернуть деньги.

Советы по выбору LED-драйвера:

Берите стабилизатор тока вместе с нагрузкой. Учитывайте мощность нагрузки, которая будет подключена к драйверу

Обратите внимание на корпус. На нём должна быть указана мощность, диапазоны напряжения (входного и выходного), номинальное значение стабилизированного тока, класс влаго- и пылезащищённости

Максимальная мощность драйвера

Напряжение на выходе зависит от количества диодов в цепи и от схемы их включения. Оно должно быть больше или равно сумме энергии, потраченной каждым блоком электрической схемы.

Номинальный ток определяется мощностью элементов и их яркостью. Цель стабилизатора – обеспечить диоды нужной энергией.

Общая мощность светодиодов определяется параметрами каждого элемента, их числом и цветом. Количество потребляемой энергии считают по формуле:

P = PLED х N, где N – число диодов в цепи, PLED – мощность одного диода.

Номинал берут на 20-30 % больше расчётной мощности:

Pmax ≥ (1,2..1,3) * P.

Учитывают также цвет свечения элементов. Он влияет на выходное напряжение. Его указывают прямо на устройстве или на упаковке.

Например, имеется три светодиода мощностью по 3 Вт. Тогда общая мощность составляет 9 Вт. Рекомендуемая Pmax драйвера = 9 х 1,3 = 11,7 Вт.

Стоимость

Драйверы для LED-освещения продаются в электротехнических магазинах, в Интернете, в торговых точках, где занимаются радиодеталями. Дешевле всего обходится покупка на Интернет-площадках.

Примерные цены на стабилизаторы тока:

• DC12V (мощность 18 Вт, входное напряжение 12 В, выходное 100-240 В) – 190 рублей;
• LB0138 (6 Вт, 45 В, 220 В) – 170 рублей;
• YW-83590 (21 Вт, 25-35 В, 200-240 В) – 690 рублей;
• LB009 (150 Вт, 12 В, 170-260 В) – 750 рублей.

Микросхема PT4115 – понижающий преобразователь – стоит 150 рублей за одну штуку. Более мощные элементы стоят от 150 до нескольких тысяч рублей.

Другие характеристики

При покупке драйвера обратите внимание на такие характеристики:

• Напряжение на выходе. Его величина зависит от числа светодиодов в светильнике, от способа подачи питания и падения напряжения на полупроводниках. На рынке имеются устройства с напряжением от 2 до 50 В и более.
• Номинальный ток. Он должен быть достаточным для обеспечения оптимальной яркости.
• Цвет светодиодов. Он влияет на падение напряжения.

Зависимость электрических параметров от цвета светодиодов:

Цвет	Падение напряжения, В	Сила тока, А	Потребляемая мощность, Вт
Красный	1,6-2,04	350	0,75
Оранжевый	2,04-2,1	0,9
Жёлтый	2,1-2,18	1,1
Зелёный	3,3-4	1,25
Синий	2,5-3,7	1,2

Если в источнике света три последовательно соединенных светодиода белого света мощностью 1 Вт, понадобится драйвер с напряжением 9-12 В и током 350 мА.

Падение напряжения на белых кристаллах – 3,3 В. При последовательном соединении напряжения суммируют. Получается 9,9 В, что удовлетворяет рабочий диапазон драйвера.

В зависимости от модификации, устройства используют для определённого количества светодиодов – одного, двух или более.

Например, LED-драйверы с микросхемой 9918c в светодиодной лампе подходят для управления нерегулируемыми лампами и поддерживают мощность до 25 Вт.

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 .

Устройство LED-прожектора и распространенные неисправности

Независимо от вида светодиодов, формы и размеры, их устройство неизменное:

• корпус;
• линза и отражатель;
• светодиодная матрица (SMD диоды) с радиатором (иногда вентилятором);
• драйвер (печатная плата с транзисторами, конденсаторами, стабилитроном, мостовым выпрямителем);
• клеммы для проводов;
• элементы крепления.

Корпус может быть изготовлен из стали, алюминия или пластика. Линзы и отражатели формируют угол потока света. Для того, чтобы оборудование служило долго, температура не должна превышать +80оС. Выполнение этого условия обеспечивает радиатор (прямоугольный или круглый) из алюминия или керамо-алюминиевого материала и теплопаста на месте монтажа лампочек. Если мощность LED-прожектора превышает 100 Вт (ватт), радиатор заменяется вентилятором.

Элементы, обеспечивающие подачу света: светодиодный модуль (диоды, напаянные на подложку) и драйвер. Количество светодиодов может достигать нескольких десятков (лампочки соединены последовательно-параллельно). У модуля 2 вывода: плюс и минус.

Для стабилизации тока используется драйвер (в уличных осветительных приборах заливается герметиком). На него подается напряжение 220 В (вольт), выходит вольтаж со значением, определенным производителем для конкретного вида диодов.

Устраняем мигание Led прожектора

Мигание – самая частая неисправность LED-прожекторов. Они мерцают включенные и выключенные, в мороз и при перегреве.

Причиной может служить:

• датчик движения;
• замерзание пускового конденсатора или контроллера;
• разрыв проводки или плохой контакт в соединении;
• неверное подключение выключателя с подсветкой;
• неисправность элементов драйвера;
• неисправность матрицы.

Датчики движения требуют настроек, без них LED-прожектор не может работать дольше нескольких секунд. Осветительный прибор мигает так же в том случае, если между ним и датчиком плохой контакт в соединениях проводов. Ремонт своими руками заключается в закреплении соединений. Если датчик движения вышел из строя, его нужно заменить.

Если прожектор мигает во время свечения, необходимо проверить пусковой конденсатор. Мерцание в выключенном состоянии свидетельствует о том, что через выключатель с подсветкой ток подается на прожектор. Мощности для включения недостаточно, поэтому прибор мигает. Ремонт своими руками – подключение подсветки напрямую.

Устройство LED-прожектора и распространенные неисправности

Независимо от вида светодиодов, формы и размеры, их устройство неизменное:

• корпус;
• линза и отражатель;
• светодиодная матрица (SMD диоды) с радиатором (иногда вентилятором);
• драйвер (печатная плата с транзисторами, конденсаторами, стабилитроном, мостовым выпрямителем);
• клеммы для проводов;
• элементы крепления.

Корпус может быть изготовлен из стали, алюминия или пластика. Линзы и отражатели формируют угол потока света. Для того, чтобы оборудование служило долго, температура не должна превышать +80оС. Выполнение этого условия обеспечивает радиатор (прямоугольный или круглый) из алюминия или керамо-алюминиевого материала и теплопаста на месте монтажа лампочек. Если мощность LED-прожектора превышает 100 Вт (ватт), радиатор заменяется вентилятором.

Элементы, обеспечивающие подачу света: светодиодный модуль (диоды, напаянные на подложку) и драйвер. Количество светодиодов может достигать нескольких десятков (лампочки соединены последовательно-параллельно). У модуля 2 вывода: плюс и минус.

Для стабилизации тока используется драйвер (в уличных осветительных приборах заливается герметиком). На него подается напряжение 220 В (вольт), выходит вольтаж со значением, определенным производителем для конкретного вида диодов.

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.

Замена печатной платы преобразователя напряжения или драйвера у светодиодного прожектора

Если при диагностике выявлены явные признаки выгоревших элементов, не спешите покупать плату.

Один из примеров схемы преобразователя для светодиодных прожекторов

Попробуйте заменить неисправные элементы, прозвоните диоды, предварительно отпаяв одну ножку от платы, транзистор SVD4N65F, впаянные детали прозванивать нельзя, при необходимости замените их. Прозвонка и выявление неисправных деталей на плате требует детального рассмотрения в отдельной теме, поэтому повторюсь. Если у вас нет соответствующих навыков, воспользуйтесь услугами специалистов или купите новую плату.

Предварительная проверка

Перед тем, как починить led устройство, необходимо провести измерения линейного и фазного напряжения в электроцепи. При отсутствии параметра, потребуется устранить данные неисправности. Когда напряжение прозванивается спецприборами, то вероятнее всего она просто перегорела.

Необходимо учесть, что потеря напряжения может случиться не только в конкретном электроприборе, но и в подходящей к нему скрытой проводке.

Вывинчиваем цоколь из патрона. И определяем методику разборки, так как вся конструкция изначально может предполагать неразборный механизм. Можно заранее сфотографировать лампу в процессе разборки, чтобы впоследствии было проще восстановить ее конструкцию.

Основными элементами данного электроприбора являются:

• жесткий корпус;
• резьбовой цоколь;
• световой куполообразный рассеиватель, обеспечивающий матовое свечение;
• плата со встроенными кристаллами;
• драйвера электропитания.

В более дешевых вариантах зачастую выходят из строя безтрансформаторные выпрямители. Их наличие снижает срок службы осветителей. Основной задачей мастера является мониторинг каждого узла на работоспособность. В более сложных случаях могут повредиться одновременно несколько узлов.

Для работы понадобятся приборы:

• комбинированная отвертка с плоским и фигурным концом;
• мультиметр, с помощью которого контролируем подачу напряжения, силу тока или имеющееся сопротивление;
• паяльник для пайки отдельных элементов к печатной плате;
• строительный нож или скальпель с тонким лезвием.

ВИДЕО: Как быстро починить светодиодную лампочку

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.

Причины поломки

Возможные причины неправильной работы прожектора:

• нестабильно работающая электрическая сеть (перепады напряжения, выходящие за рамки рабочего тока);
• короткое замыкание фазы на корпус прибора или на нейтраль;
• некорректное подключение;
• перенапряжение;
• использование сверхтоков.

При указанных нарушениях возможен выход из строя платы, на которой установлены драйверы, преобразователи напряжения и тока, подающие питание на кристаллы матрицы. В прожекторной матрице допускается повреждение от 3 до 5 кристаллов. Если количество неисправных кристаллов больше, прожектор не сможет работать с достаточной степенью функциональности и понадобится замена матрицы.