Схема светодиодная лампочка: Схема светодиодной лампы на 220 В, ремонт светодиодных ламп

Содержание

Лампочка, гори! | Публикации | Элек.ру

На этот раз Алексей Филиппов (г. Львов) и Александр Ярошенко (SamElectric.ru) популярно расскажут про устройство и электрические схемы современных светодиодных ламп, а также про 4 простых способа их доработки. Идеи доработки LED-ламп, изложенные в статье, пригодятся заядлым самодельщикам.

Современная конструкция ламп получилась в результате эволюции проб и ошибок конструкторов. В итоге лампочку  удалось сделать максимально доступной и эффективной.

Немного «лампочной» теории

Чаще всего встречается неизолированный драйвер, его схему делают на импульсном понижающем преобразователе. Применение такого драйвера в светодиодной лампочке имеет ряд преимуществ по сравнению с другими схемами:

  • Хорошая стабильность выходного тока в широком диапазоне питающего напряжения, полное отсутствие пульсаций по сравнению со схемой на конденсаторном балласте.
  • Более высокий КПД по сравнению с изолированным и с линейным драйвером. Выходное напряжение такого драйвера гораздо выше, чем у изолированных драйверов. Для получения заданной мощности применяются светодиоды с несколькими кристаллами в одном корпусе, что позволяет поднять напряжение и снизить ток в цепи, КПД повышается за счет снижения потерь в цепи питания.
  • Меньшие размеры и стоимость по сравнению с изолированным драйвером, так как дроссель получается меньше, чем трансформатор для такой же мощности. Из-за особенности схемы, дросселю не нужно переваривать всю мощность в отличие от трансформатора в изолированном драйвере, меньше нужно материала для его изготовления. Будьте осторожны при работе с такими драйверами, чтобы не получить удар током!

Разбираем светодиодную лампочку

Корпус ламп делают из композитного материала, который служит теплоотводом для светодиодов. Разбираются лампочки разных производителей довольно просто. Рассеиватель держится по периметру на защелках и силиконе. Поддеваем ножом и подрезаем герметик по кругу, колпак снимается с некоторым усилием. Плата с диодами может быть запрессована или прикручена винтами, контакты могут быть припаяны или съемными.

Сравнение внешнего вида драйверов светодиодных ламп

После снятия платы со светодиодами не нужно сразу пытаться извлечь драйвер, это не получится. Будут мешать провода, идущие от цоколя лампы.

Необходимо поддеть и вытащить центральный контакт цоколя лампы, так один вывод освободится, а второй можно отпаять или отрезать от самой платы, а потом при сборке его придется удлинить.

Драйвер внутри светодиодной лампы

Что чаще всего ломается?

Разработчики ламп заложили определенные характеристики в конструкцию лампы, а именно ток через светодиоды, который обусловлен несколькими требованиями, такими как температурный режим, яркость и мощность потребления, срок службы лампочки и соотношение цены и всех этих характеристик.

Выход из строя лампочки в большинстве случаев происходит из-за обрыва в цепи светодиодов.

Теорию мирового заговора производителей, по которой производители заинтересованы делать ненадежные вещи, мы рассматривать не будем, мое мнение, что это — миф. Все диктует маркетинг и потребители, а производители делают то, что у них заказывают, то, что хорошо продается, значит, всегда ищут середину между надежностью и ценой. В наших реалиях обычно более дешевые товары выигрывают по продажам, в итоге имеем то, что имеем.

При эксплуатации, после включения лампочки, происходит нагрев кристаллов светодиодов и термическое расширение. Токопроводящие выводы от кристаллов делают в виде тонких нитей из золота, так как золото очень пластичный металл и хорошо переносит деформации не разрушаясь. Коэффициент расширения у кристаллов и остальных материалов конструкции светодиода не одинаков, со временем от включений и выключений лампочки термическая деформация разрушает вывод кристалла светодиода или место его крепления, цепь разрывается, и лампа выходит из строя.

К слову, для меньшего воздействия температуры на линейные размеры, хорошее решение — делать светодиоды с несколькими более мелкими кристаллами, чем с одним большим такой же общей площади. Заодно это позволяет поднять напряжение питания светодиода при последовательном включении кристаллов внутри одного корпуса светодиода.

Доработка лампы для увеличения срока службы

Первая доработка заключается в снижении тока через светодиоды, что позволяет значительно продлить срок службы лампы, яркость свечения при этом неизбежно снижается. Снижением тока достигается дополнительное повышение КПД светодиода, что, в свою очередь, еще больше снижает температуру кристаллов. Такой доработкой убиваем двух зайцев.

Для наглядности КПД светодиода и потерь в виде тепла, дан график зависимости тока через светодиод и яркости свечения, где показана нелинейная зависимость.

Обычно это легко сделать без схем и даташитов на микросхему драйвера. Нужно найти на плате резистор или пару резисторов, включенную в параллель с сопротивлением в несколько Ом, — это датчик тока, который нас интересует. Такой резистор — датчик тока, есть абсолютно во всех схемах драйверов, как в импульсных, так и в линейных, и везде сопротивление датчика единицы Ом.

Первая переделка схемы драйвера LED-лампыЛампа, со вскрытой колбой

Стандартный резистор нужно заменить на резистор большего сопротивления или отпаять один из двух резисторов. Ток через светодиоды снижается пропорционально увеличению сопротивления резистора датчика тока.

Даже незначительное снижение тока через светодиоды и мощности лампы существенно продлевает срок ее службы.

Более дорогие лампы отличаются большим количеством светодиодов на меньшем токе и заниженной мощностью, чем у более дешевых ламп, светоотдача люмен/вт у них больше, а режим светодиодов более щадящий. Я обычно занижаю мощность на 20–30%, но делаю это на новой лампе, пока золотые проводники еще крепкие, а светодиоды «свежие».

Доработка схемы. Показан резистор обратной связиДоработка светодиодной лампы для плавного включения яркости

Плавное увеличение яркости при включении

Вторая доработка позволяет включать лампу плавно, например, для применения в спальне. Для этого нужно включить позистор (терморезистор с положительной температурной зависимостью, или термистор PTC) параллельно всем или большей части светодиодов.

Работает схема просто: пока позистор холодный, его сопротивление минимально, и ток течет через часть светодиодов и позистор и постепенно разогревает его. По мере прогрева сопротивление плавно нарастает и плавно включает в цепь остальные светодиоды — яркость плавно нарастает.

Позистор нужен с холодным сопротивлением 330–470 Ом, его маркировка wmz11a. Такие есть в продаже или их можно добыть из энергосберегающей лампы мощностью 32 Вт.

Я так доработал 3 лампы в люстре на потолке мощностью 7 Вт (а было 9 Вт изначально, мощность занижена для долговечности) и одну лампочку 3 Вт в бра. Плавное включение до 100% происходит примерно за 30 сек.

Ночник с пониженной яркостью на светодиодной лампочке 

Третья доработка заключается в том, чтобы сделать дополнительную функцию — ночник. У меня такая лампа установлена в темном коридоре, и это удобно, ночью света достаточно, чтобы пройти. Получается, что в «выключенном» состоянии лампочка слабо горит, а при подаче питания светит с обычной яркостью. Тут нужно доработать драйвер, убрать резистор, который есть на плате драйвера, он нужен в схеме для разрядки выходного фильтрующего конденсатора, и допаять резистор 150 кОм мощностью 1 Вт параллельно выводам микросхемы.

Еще нужно установить в выключатель резистор 68 кОм мощностью 1 Вт параллельно контактам выключателя. Важно! Теперь патрон лампочки всегда будет находиться под напряжением!

Работает схема так: образуется делитель напряжения, один из резисторов делителя в выключателе, а второй в лампе. Питание приходит на лампу с меньшим напряжением благодаря делителю. Для запуска драйвера напряжения недостаточно, ток идет по цепи через резисторы делителя и светодиоды, лампа светится с малой яркостью, которая будет зависеть от сопротивления резисторов.

Схема доработки светодиодной лампочки для работы в режиме ночника

В некоторых драйверах (не во всех, стоит попробовать в начале без подстроечника) придется поставить подстроечный резистор 100 кОм параллельно керамическому конденсатору фильтра питания микросхемы (вход 4 VCC), чтобы настроить напряжение питания и избежать эффекта мига-ния лампы в режиме ночника, когда микросхема драйвера пытается стартовать.

Подстроечным резистором нужно добиться, чтобы микросхема не стартовала в режиме ночника, а в штатном режиме работала как положено. Мощность потребления ночника с приведенными номиналами резисторов 0,42 Вт.

Схема светодиодной лампы с датчиком освещенности

Четвертая доработка тоже расширяет функционал светодиодной лампы. Получился светильник с использованием драйвера от лампочки и функцией полноценного сумеречного датчика. Понадобилось кроме драйвера дополнительно всего две детали!

Схема сумеречного датчика (фотореле) получается энергоэффективной, компактной и дешевой. Потребление в режиме ожидания 0.06 Вт. Гениально по простоте, эффективности и функционалу. Фоторезистор, обозначенный на схеме LDR, применен GL5537, также подходит GL5539, подстроечный резистор любой подходящий, со-противлением 68–100 кОм.

Схема работает так: фоторезистор включен в схему драйвера параллельно питанию микросхемы, при увеличении освещенности его сопротивление уменьшается и шунтирует питание микросхемы драйвера, позволяя выключать свет или включать светильник по мере наступления темноты и снижения освещенности. Ток, который потребляет микросхема, всего 1 мА, это позволяет обойтись без усилителей сигнала. Сопротивления фоторезистора и его мощности рассеивания вполне достаточно для стабильной работы схемы.

Схема светодиодной лампочки с встроенным датчиком освещенности

При подаче питания на микросхему начинает протекать ток через датчик тока, возникает падение напряжения на датчике тока, возникает положительная обратная связь и обеспечивается гистерезис, повышая стабильность работы. Фильтрующий конденсатор микросхемы драйвера обеспечивает защиту от внешних помех и нежелательных срабатываний при быстрой смене освещенности, например, от движущихся теней.

Настройка работы сводится к установке движка подстроечного резистора для желаемой чувствительности срабатывания. Таким способом легко дорабатываются неизолированные драйвера разных производителей на микросхемах с одинаковыми схемами подключения. Была проверена работа схемы на драйверах BP2831, BP2832, BP2833, sic9553, BP9833D, BP2836 и еще с одной микросхемой с неопознанной маркировкой. Аналогичная микросхема CL1501.

Было доработано таким сумеречным датчиком 2 светильника: один теперь работает на входе в подъезд дома, его мощность 8 Вт, а второй светильник изготовлен с нуля, корпус из банки от косметического крема, его мощность сделал 5 Вт, а светодиод использовал 10 Вт (китайских 10 Вт). Светильник установлен и работает на лестничной клетке. Важно фоторезистор спрятать от света самого светильника.

Самодельный светильник с датчиком освещенности на фоторезисторе

Зимой, когда темнеет рано, очень часто приходится вначале пройти по темноте и включить свет, а с автоматическим датчиком освещенности намного удобнее.

Если появились вопросы — заходите на блог samelectric.ru или в группу vk.com/samelectric, поможем!

Источник: Алексей Филиппов и Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru

Схема светодиодной лампы: принцип работы и управление

Схема светодиодной лампы включает в свой состав специальный электронный блок, управляющий данным источником света. В обычных лампочках накаливания такое управление не нужно. Здесь нить накаливания напрямую подключена к выводам напряжения сети. При прохождении через вольфрамовую нить, электрический ток разогревает ее до высоких температур. В результате, металл раскаляется и производит световой поток. Светодиодные лампы работают совершенно по другому принципу.

Общие принципы работы светодиодных ламп

Свечение, производимое светодиодными лампами, создается полупроводниковым кристаллом, покрытым люминофором. Управление всеми процессами осуществляется с помощью сложного электронного блока. Его основной задачей является обеспечение строго заданных режимов работы лампы. Если же определенные режимы не будут соблюдаться, то светодиоды очень быстро выйдут из строя, а сама лампа перегорит.

С помощью электронных регулировок больший расход электрической энергии на световое излучение, а не на выделение тепла. Таким образом, коэффициент полезного действия данного типа ламп поддерживается на высоком уровне.

Электронное управление создает безопасные условия при эксплуатации светодиодных ламп, предотвращает поражение электротоком. Еще одной важной задачей устройства является поддержание яркости на одном и том же уровне при работе в различных условиях. На качество свечения не должны влиять ни жара, ни холод, ни какие-либо сетевые помехи.

За счет электроники стало возможным повысить функциональность ламп. Они могут дистанционно включаться и выключаться, яркость и цветность регулируется в широком диапазоне.Таким образом, электронное управление является основой нормального функционирования всех светодиодных ламп.

Порядок работы электронного управления

Современная светодиодная лампа может в полной мере проявить свои возможности благодаря качественным светодиодам и максимальному отведению тепла. Однако, без электронного блока управления, оптимизирующего все функции, невозможна нормальная работа данных осветительных устройств.

Вся работа блока основана на специальной микросхеме, которая известна, как контроллер светодиодного драйвера. В соответствии со своей основной функцией, этот контроллер формирует постоянный ток, независимый от внешних условий, для его последующей подачи к светодиодам. При помощи микросхемы контроллера производится сравнение тока, протекающего в лампе, с его точно установленным значением. По итогам сравнения выдаются высокочастотные управляющие импульсы, уменьшающие или увеличивающие этот ток.

Стабилизация тока осуществляется импульсным стабилизатором. Его КПД значительно выше, в сравнении с обычными линейными конструкциями. За счет стабильного тока светодиоды начинают светиться с постоянной яркостью, а срок их эксплуатации значительно увеличивается. Ток, предназначенный для светодиода, зависит от мощности и конструкции той или иной лампы. Как правило, диапазон используемой силы тока, очень широкий. Эффективное управление этими токами осуществляется мощными выходными транзисторами, являющимися частью контроллера.

Использование возможностей контроллера позволяет подключать различные сервисные функции, которые совершенно не подходят для ламп накаливания. Управление светодиодными лампочками может осуществляться дистанционно, с помощью пульта, через компьютер и различные виды датчиков.

Электронный блок, управляющий светодиодными лампами, работаем по следующей схеме. К цоколю лампы подключается диодный мост, осуществляющий выпрямление напряжения сети 220 вольт. Роль силового ключа выполняет мощный транзистор, находящийся под управлением контроллера. С помощью транзистора производится переключение тока высокой частоты в первичной обмотке трансформатора. Во вторичной обмотке появляется ток, уже выпрямленный и стабилизированный диодом, который и поступает непосредственно к светодиодам.

Особенности современных светодиодных ламп

Новое поколение светодиодных ламп обладает поистине уникальными свойствами. Прежде всего, они позволяют заранее настроить необходимую яркость и цветовую гамму. Достаточно всего лишь приобрести лампу, вкрутить ее в обычный патрон, после чего, настроить необходимый уровень освещения с помощью регулировок, расположенных на пульте управления. За счет этого, стало возможным создавать любые комфортные условия. В последующем, все заданные настройки сохраняются при каждом включении и выключении лампы.

В настоящее время разрабатываются лампочки, которые будут определять наличие или отсутствие людей в помещении и выполнять самостоятельное включение или выключение света.

Безопасную эксплуатацию обеспечивает сама схема светодиодной лампы, где ведущую роль играет ее собственная электронная часть. Кроме того, существуют и дополнительные элементы, например, термодатчик и датчик, встроенные в контроллер. Функцией термодатчика является выключение лампы при сильном перегреве колбы, а датчик выполняет отслеживание предельных значений напряжения в сети. При неисправности колбы, лампа все равно будет безопасной, благодаря специальной изолированной конструкции электронного блока.

В настоящее время, все более широкой популярностью пользуются, так называемые, умные дома. Для таких домов предполагается и специфическая система освещения, с интеллектуальным уклоном. Данная система имеет целый ряд явных преимуществ.

С помощью программирования имеется возможность добиться следующих результатов:

  • Установка необходимых режимов освещения, создающих максимальный комфорт для работы или отдыха.
  • Значительная экономия электроэнергии.
  • Увеличение срока эксплуатации светильников.
  • Специальный режим позволяет имитировать присутствие людей.
  • Возможность построения световых алгоритмов в виде различных фигур, соединенных в одну сеть и управляемых с помощью компьютера.

Таким образом, управление светодиодными светильниками осуществляется через встроенную микросхему, и не требует какого-либо дополнительного оборудования.

Управление светодиодными лампами

Для того, чтобы добиться желаемых результатов при эксплуатации светодиодных ламп, необходимо точно знать, на каких принципах строится управление этими световыми приборами.

Импульсный стабилизатор

Согласно своему названию, стабилизирует входное напряжение или ток. Регулировка производится с помощью транзистора, непрерывно функционирующего в активном режиме. В конечном итоге, происходит преобразование высокого входного напряжения в низкое напряжение на выходе.

Широтно-импульсная модуляция

Позволяет регулировать ширину импульсов, с ее помощью задается необходимый ток для светодиодов.

Высокая частота

Используется в процессе преобразования напряжения и позволяет значительно уменьшить габаритные размеры дросселей и трансформаторов. Чем выше частота, тем меньше размеры этих устройств.

Изолированные и неизолированные конструкции

Первый вариант используется в трансформаторе, где первичная и вторичная обмотка изолированы между собой. Поэтому, высокое входное сетевое напряжение не может попасть напрямую к выходу, то есть, на светодиоды. Изоляция гарантируется даже при выходе из строя каких-либо электронных элементов управления. Человек останется в безопасности при случайном касании светодиодов. Когда вместо трансформатора используется дроссель, это упрощает конструкцию лампы и удешевляет ее, но, одновременно, снижается безопасность. В этом случае, велика вероятность попадания на выход сетевого напряжения, при поломке электроники.

Коэффициент мощности

Мощность может корректироваться. В обычных лампах накаливания, наблюдается совпадение фаз тока и напряжения. Это связано с тем, что нить лампы, фактически, играет роль резистора, а коэффициент мощности составляет единицу. При увеличении нагрузки, фазы тока и напряжения сдвигаются, что ведет к снижению коэффициента. Это вызывает дополнительные потери во время передачи энергии. В светодиодных лампах эта проблема решается путем установки дополнительных цепей, корректирующих коэффициент мощности.

Простая схема источника питания светодиодной лампы

Светодиодная лампа » S-Led.Ru — Светодиоды и электронные схемы


Светодиодная лампочка состоит из 15-ти белых сверхярких светодиодов и источника питания, выполненного по схеме бестрансформаторного источника с балластным конденсатором. Схема лампочки показана на рисунке и особых пояснений не требует. Источники питания такого типа часто используются радиолюбителями, потому что позволяют обойтись без громоздкого силового трансформатора или импульсного генератора с ВЧ-трансформатором на выходе.

Разница только в том. что вместо стабилитрона здесь включена цепь из 15-ти последовательно включенных сверхярких светодиодов Более подробно расскажу о конструкции. Основой служит перегоревшая лампа накаливания мощностью 60 W, у которой конусная часть баллона сделана с зеркальным покрытием, так что получается рефлектор-отражатель. Задача в том, что нужно от баллона этой лампы отделить его фронтальную прозрачную часть, и оставить зеркальный стеклянный конус и патрон.

Сделать это можно, если вспомнить школьный опыт по физике, когда ровненько-ровненько отделяли дно от бутылки или стакана.

И так, подготавливаем емкость с горячей водой (доводим до кипения). Затем, берем рулон туалетной бумаги и мочим бумагу в холодной воде (из-под крана). Мокрой холодной бумагой обматываем в несколько слоев всю поверхность лампы, кроме фронтальной прозрачной части. Выключаем газ под емкостью с кипящей водой и опускаем лампу фронтальной поверхностью в горячую воду, но неглубоко, так чтобы в воде была только та часть баллона лампы, которую нужно удалить.

Раздается звонкий хруст, и ненужная часть баллона отваливается в емкость с горячей водой. При этом зеркальный конус с патроном остается целым. Затем, кусачками удаляем усики, нить накала и стеклянное крепление усиков, и монтируем внутри полученного конуса начинку, показанную на рисунке. Светодиоды паяем друг к другу выводами и сворачиваем полученную цепочку спиралью.

После того как все будет смонтировано и проверено, цоколь с частью источника питания можно для прочности залить эпоксидной смолой.

Выполняя монтаж, будьте осторожны, так как края стеклянного конуса получаются очень острыми и о них легко пораниться. Яркость свечения такой лампы соизмерима с 60-ваттной лампой накаливания, а мощность потребления не более 15 W.

В схеме можно использовать любые выпрямительные малогабаритные диоды на напряжение не ниже 300V. Допустимое напряжение конденсатора С2 зависит от используемых светодиодов, но должно быть более суммарного прямого напряжения падения всех светодиодов.

В моем случае были светодиоды с падением 3,2V, таким образом, на всех 15-ти падает 48V. Значит С2 должен быть на напряжение не ниже 50V. Светодиодов может быть и больше. Тип светодиодов не известен, в магазине лаконично написано, — «белые сверх-яркие» и другой информации нет.

Светодиодные лампы получили широкое применение в качестве элементов внутреннего освещения, благодаря своим многочисленным преимуществам. Офисные светильники на базе сверхъярких светодиодов, по сравнению с обычными лампами накаливания, имеют больший ресурс работы, потребляют меньше энергии, не требуют специальной утилизации и имеют низкий коэффициент мерцания.

Как работает светодиодная лампа: устройство и принцип работы

Главная / Лампочки / Светодиодные

Назад

Опубликовано: 02.05.2021

Время на чтение: 7 мин

0

1491

  • Принцип работы светодиодных ламп
  • Какие светодиоды используются
  • Как устроены такие лампы
  • Схема светодиодного драйвера
  • Виды сборки
  • Схема сборки конструкции Низкокачественные китайские лампочки
  • Фирменные светодиодные лампы
  • Советы по выбору и подключению
  • Благодаря устройству светодиодной лампы на 220 вольт она потребляет значительно меньше энергии, чем лампа накаливания и прослужит в несколько раз дольше. На LED-лампу при покупке можно получить гарантию, поэтому не стоит спешить выкидывать чек и упаковку.

    Светодиодная лампочка спроектирована так, чтобы на выходе напряжение с помощью драйвера понижалось до требуемых показателей. Обычно они не превышают 2-4 Вольта. Единственный недостаток этих устройств – цена. Но стоимость лампы окупается благодаря сроку службы.

    Низкокачественные китайские лампочки

    При разборе фирменной лампы можно обнаружить все необходимые для надежности и долговечности конструктивные элементы. Но если заглянуть под корпус дешевого китайского изделия, то первое, чего вы не обнаружите — радиатор и драйвер.

    Драйвер обычно заменяют блоком питания с неполярным конденсатором, неспособным стабилизировать ток на выходе. Устанавливают такой блок в центр платы с диодами. Если взглянуть на нее сверху, то можно увидеть диодный мост с резисторами, снизу — два конденсатора. Это позволяет существенно уменьшить стоимость и качество изделия.

    Для охлаждения прибора в корпусе проделывают небольшие отверстия. Эффективность низкая, кристаллы очень быстро перегорают. Плата установлена на пластиковом корпусе и закреплена защелками. Для соединения с цоколем используют два спаянных провода.

    Разбираем светодиодную лампочку

    Корпус ламп делают из композитного материала, который служит теплоотводом для светодиодов. Разбираются лампочки разных производителей довольно просто. Рассеиватель держится по периметру на защелках и силиконе. Поддеваем ножом и подрезаем герметик по кругу, колпак рассеивателя снимается с некоторым усилием.

    Разборка светодиодной лампы

    Плата с диодами может быть запрессована или прикручена винтами, контакты могут быть припаяны или съемными. С прикрученной платой всё просто, а вот с запрессованной придётся повозится. Мне обычно удается подковырнуть плату плоской отвёрткой, но каждый раз, у разных производителей это не всегда удаётся совсем без повреждений корпуса, иногда откалывается кусок пластика, который затем можно приклеить обратно, если есть необходимость.

    После снятия платы со светодиодами не нужно сразу пытаться извлечь драйвер, это не получится. Будут мешать провода, идущие от цоколя лампы.

    Драйвер внутри светодиодной лампы

    На заводе сборка происходила в другом порядке, чем мы пытаемся разобрать. Необходимо поддеть и вытащить центральный контакт цоколя лампы, так один вывод освободится, а второй можно отпаять или отрезать от самой платы, а потом при сборке его придётся удлинить.

    Филаментные лампы

    Филаментный источник света внешне напоминает лампу накаливания, но конструктивно остается светодиодным изделием. В таком случае пропадает необходимость в отводе тепла, но применение устройств в бытовой сфере связано с исключительно эстетическими соображениями.

    Основной элемент филаментного прибора — светодиодная нить. В зависимости от количества таких нитей производят изделия разной мощности. Филамент — тонкий стержень из стекла, на поверхности которого имеются SMD-диоды. Верхняя часть покрывается люминофором, дающим желтый оттенок. Для отвода тепла применяют стеклянную колбу, внутренняя часть которой заполняется газом.

    Из-за отсутствия места для драйвера внутри производители размещают низкокачественный модуль питания. Это повышает пульсацию, негативно сказывающуюся на зрительных органах. Для избавления от мерцания между цоколем и колбой добавляется пластиковое кольцо с качественным драйвером.

    Принцип действия светодиодных ламп

    Принцип работы этих приборов построен на сложных физических процессах. При подаче электрического тока происходит соприкосновение двух веществ, изготовленных из разносортных материалов. Это приводит к образованию светового потока.

    Парадоксальность системы связана с тем, что ни один из материалов, используемых для изготовления двух веществ, не относится к проводникам электрического тока. Это полупроводники, способные пропускать ток только в одном направлении. Поэтому при подключении светодиодов важно соблюдать полярность. Один материал наделен отрицательными электронами, а другой — положительными ионами.

    Также в полупроводниках активизируются иные процессы. В момент смены состояния выделяется тепловая энергия. Экспериментальным методом изобретатели нашли нужное сочетание веществ, при котором помимо энергии появляется и световое излучение.

    Все приборы, которые пропускают ток в одном направлении, называются диодами. Светодиоды — диоды, способные выделять световой поток.

    Первые LED-диоды излучали свет в узком спектре — красном, желтом или зеленом. При этом сила свечения была минимальной. В течение продолжительного отрезка времени светодиоды использовались исключительно как индикаторы. Сегодня диапазон излучения значительно расширен и охватывает едва ли не весь спектр. С другой стороны, определенные волны всегда длиннее, поэтому данные устройства делятся на источники холодного и теплого света (в зависимости от тепловой температуры).

    Способы сборки

    По способу сборки изделия делятся на несколько категорий.

    DIP

    DIP расшифровывается как Dual In-line Package. Конструкция приборов интересна, но существенно устарела. Выделяют следующие размеры светодиодов:

    Также полупроводниковые изделия различаются цветом, материалом изготовления, формой чипа. Из преимуществ DIP-сборки выделим малый нагрев и высокую яркость. Бывают одноцветные и многоцветные (RGB-технология). Можно распознать по характерной цилиндрической форме и встроенной линзе выпуклого типа.

    «Пиранья»

    Данная группа осветительных устройств характеризуется высоким световым потоком. Изготавливаются прямоугольной формы, имеют четыре PIN-вывода, бывают красными, синими, белыми или зелеными.

    По сравнению с DIP-технологией изделия более жестко и прочно «сидят» на плате. Свинцовая подложка повышает теплопроводность, но в то же время понижает общую безопасность при эксплуатации. Широкая распространенность обусловлена большим диапазоном рабочих температур.

    SMD-технология

    SMD расшифровывается как Surface Mounting Device (в переводе с англ. — «устройство, фиксируемое на поверхности»). Эти светодиоды характеризуются мощностью в диапазоне 0,01–0,2 Вт. Главная особенность связана с наличием нескольких кристаллов (1–3), монтируемых на керамическую подложку.

    Корпус покрыт люминофором. Стандартный припой используется для соединения основной платы и контактных площадок.

    Из недостатков выделим низкую ремонтопригодность: если выйдет из строя хотя бы один диод, то придется заменять целую плату.

    COB-технология

    Последняя и наиболее надежная технология изготовления светодиодов получила название Chip On Board (COB). Полупроводники крепятся на плату без корпуса и какой-либо подложки, после чего покрываются люминофором.

    Главное преимущество связано с небольшой площадью свечения при высокой мощности. Равномерное свечение изделия гарантируется высокой плотностью светодиодов и наличием люминофора. Такие светодиоды чаще применяются в наши дни.

    Электрооборудование, свет, освещение

    0 votes

    +

    Голос за!

    Голос против!

    Постоянное увеличение стоимости энергоресурсов, необходимость их экономии, актуальность сохранности окружающей среды подтолкнули человечество к использованию светодиодов в качестве источников света. Легкие в монтаже, удобные в использовании, не оказывающие негативного влияния на человека и природу в целом, они постепенно вытесняют еще недавно популярные компактные энергосберегающие лампы.

    1. Устройство светодиодного светильника
    2. Схема светодиодного светильника
    3. Как собрать светодиодный светильник?
    4. Монтаж светодиодного светильника
    5. Подключение светодиодного точечного светильника
    6. Как заменить точечную лампу в светильнике?

    Итак, чтобы понять преимущества светодиодных ламп, необходимо разобраться, из чего они состоят и какой у них принцип работы.

    Устройство светодиодного светильника

    Лампа состоит из набора светодиодов, которые соответствуют суммарной мощности лампы, управляющей схемы и корпуса с отражателем. Светодиодные лампы, предназначенные для бытового использования, оборудуются стандартным цоколем Е14 или Е27 для замены обычных ламп накаливания. Количество светодиодов может быть различно – от одного до нескольких десятков, включенных в одну цепочку и подключенных к управляющей схеме через блок питания.

    Так как светодиод при своей работе выделяет значительное количество тепла, его обязательно нужно охлаждать. Прекрасно справляются с отводом тепла радиаторы, к которым прикрепляются светодиоды. Следует обратить внимание, что в точке соприкосновения светодиода и радиатора должна использоваться специальная термопаста, обеспечивающая хорошую теплопередачу. В противном случае, при постоянном перегреве светодиода, его срок службы значительно сокращается.

    На фото представлено несколько видов радиаторов для светодиодов.

    Схема светодиодного светильника

    Обычная схема управления светодиодами в светильнике выглядит так:

    На входе устанавливаются гасящий резистор и емкость – они исполняют роль понижающего блока питания. Далее, так как светодиоды питаются только постоянным током, устанавливается диодный мост, преобразующий переменное напряжение в постоянное. В представленной схеме все светодиоды соединены последовательно, но это не единственный способ их соединения. Такие «лампочки» можно соединить параллельно друг ко другу или смешанным способом, как показано ниже.

    Параллельное соединение светодиодов. Обязательно последовательно к каждой лампе должен присоединяться токоограничивающий резистор для предохранения светодиода от пробоя.

    Смешанное соединение светодиодов. В данном случае каждая группа из последовательно соединенных ламп соединена параллельно по отношению друг ко другу.

    Недостатком последовательного соединения является то, что в случае выхода из строя одного элемента цепи, вся сборка не сможет работать, так как в цепи образовался обрыв. Если светодиод не просто перегорит, а произойдет его пробой, то в таком случае цепь не прервется, но так как напряжение питания осталось неизменным, а количество потребителей уменьшилось, они все начнут работать с перегрузкой и, в конце концов, перегорят. Это касается и схем смешанного соединения. Наиболее надежная в этом случае параллельная схема подключения светодиодного светильника, даже если выйдет из строя половина ламп, он сможет продолжать выполнять свои функции, пусть и не в полную силу. Но такие схемы наиболее дорогие, поэтому используются достаточно редко.

    Как собрать светодиодный светильник?

    Благодаря современным технологиям и разнообразию светодиодов, которые продаются в электротехнических магазинах и строительных супермаркетах, собрать светильник из светодиодов не представляет большого труда. Для начала нужно определиться, какой вид освещения предпочтителен для выбранного помещения. Например, если это коридор в прихожей, то нет необходимости устанавливать точечные светильники, а будет более эстетично использовать светодиодную ленту, которую вполне можно смонтировать самостоятельно, приклеив ее по периметру потолка.

    Продается она полностью готовой к монтажу, с одной стороны ее конец закрыт заглушкой, предохраняющую контакты от окисления, а другая имеет выводные провода, которые присоединяются к блоку питания с соблюдением полярности. В зависимости длины ленты и, соответственно, ее мощности, необходимо подобрать блок питания (LED-драйвер), который бы смог питать всю цепочку без перегрузки. В одном метре такой ленты может быть размещено до 60 светодиодов. Как правило, выбирают блок питания, который имеет мощность на 10-15% выше номинальной нагрузки. Такие устройства крайне не рекомендуется закрывать в небольших нишах с ограниченной вентиляцией, так как LED-драйверы могут при своей работе выделять значительное количество тепла. Как вариант – использовать блоки питания с принудительной вентиляцией.

    Если для прихожей вполне пойдет светодиодная лента, то для зала или спальни она окажется слишком неэффективной в качестве основного освещения. Ее в больших комнатах применяют как подсветку, а основные светильники располагают на потолке или стенах для максимального комфорта. При планировании светодиодного освещения нужно учитывать площадь комнаты, высоту потолков в ней, оттенки поверхности стен и, соответственно, мощность ламп. Когда весь комплект оборудования будет закуплен, приступают к сборке светильников.

    Для этого на радиаторе с нанесенной термопастой закрепляется светодиод. В случае, если площадь радиатора позволяет отводить тепло от нескольких ламп, допускается закрепление номинального количества светодиодов на нем. Как выбираются светильники светодиодные, статьи в интернете достаточно подробно описывают этот процесс. Главное, на что нужно обращать внимание – это их мощность и размеры. Так, одними из самых популярных считаются светодиоды SMD. Они имеют маркировку smd3528/1210, smd5050/5060 и smd5070 (наиболее мощные). Цифры в маркировке светодиодов означают их размер. Например, smd5050 имеет размер 5х5 мм, а smd5070 – 5х7 мм. Благодаря малым размерам подобные светодиоды применяются практически везде: в светодиодных лентах и светильниках, в линейках и в прочих осветительных приборах.

    Светодиодные светильники разделяются на виды:

    • линейные,
    • потолочные,
    • настенные,
    • промышленные,
    • прожекторы,
    • подводного исполнения (для бассейнов и фонтанов),
    • светодиодные контроллеры (для реализации цветодинамики, например, на дискотеках или концертных выступлениях).

    Светильники могут оснащаться датчиками движения, чтобы значительно увеличивать ресурс работы светодиодов, которые включаются лишь в то время, когда необходимо. Подобное оборудование отлично работает в подъездах домов, длинных коридорах офисов и в других местах, где постоянное освещение не является необходимостью.

    Существуют готовые светильники, которые оборудованы радиаторами, рассчитанными на установленные в него светодиоды. Если знаний для самостоятельной сборки недостаточно, то можно воспользоваться готовыми решениями и приобрести, например, светодиодный светильник для дома – собранные светодиоды на радиаторах. Их заключают в корпус, который может стать украшением любой квартиры.

    Монтаж светодиодного светильника

    Разнообразие светильников со светодиодами позволяет использовать их практически в любых местах, включая помещения с повышенной влажностью. Но светодиодные лампы при своей работе выделяют значительное количество тепла, поэтому следует исключить их установку на кухне над варочной плитой. От дополнительного нагрева и плохого отвода тепла светодиоды долго не прослужат и быстро выйдут из строя.

    Отлично зарекомендовали себя светодиодные светильники в гостиных и спальных комнатах. Они великолепно и без особых проблем монтируются на любые поверхности. Вот так, например, происходит установка светодиодного светильника на натяжной потолок:

    Руководствуясь данной несложной схемой, аналогичным образом устанавливаются такие светильники и на подвесные потолки из гипсокартона.

    Но если в комнате, в которой планируется установить светодиодное освещение, потолки представляют собой монолитную бетонную плиту, тогда необходимо выбирать светильники накладного или подвесного типа.

    В таком случае крепление светодиодного светильника или его подвесной конструкции происходит непосредственно на бетонную поверхность при помощи специальных отверстий в корпусе или других приспособлений.

    Подключение светодиодного точечного светильника

    Внимание! Все работы, связанные с подключением светильников к электросети, должны производиться с выключенным напряжением, во избежание поражения электрическим током!

    Конечно же, чтобы подключить точечный светильник, необходимо проложить к месту его установки токоведущие провода. Если планируется установка подвесного или натяжного потолка, то в таком случае провод протягивается в гофрированный пластиковый рукав, который, в свою очередь, закрепляется скобами на потолке.

    После прокладки всех проводов и установки LED-драйверов в удобном для их обслуживания месте с хорошей вентиляцией монтируется подвесной потолок. Далее аккуратно вырезаются в нем отверстия, соответствующие диаметру светильников и аккуратно выводятся провода, которые подключаются на клеммы светильника. После подключения лампы ее устанавливают в прорезанное отверстие, соблюдая осторожность, чтобы не сломать светильник или не повредить пленку натяжного потолка. Причем, если в комнате потолок натяжной, то обязательно на светильник устанавливаются термокольца, которые предотвращают перегрев пленки. А вот для гипсокартонных потолков эта процедура не обязательна.

    Подключение производится согласно схеме:

    Если сборка светильников и их подключение выполнено правильно, то при подаче напряжения на блоки питания лампы должны зажечься.

    Как заменить точечную лампу в светильнике?

    Конечно же, производители светодиодных ламп заявляют огромные сроки эксплуатации своей продукции, но при неправильном использовании светодиодов их срок жизни может значительно уменьшиться и они потребуют замены.

    Чтобы заменить лампу точечного светильника, необходимо:

    • отключить напряжение в комнате или в квартире;
    • аккуратно извлечь стопорное кольцо, которое удерживает защитное стекло;
    • бережно достать вышедшую из строя лампу и заменить ее на новую;
    • установить на место стекло и зафиксировать ее стопорным кольцом.

    Замену ламп следует производить в хлопчатобумажных перчатках, чтобы не повредить светодиод и не оставить на его поверхности жир, который находится на наших пальцах.

    После выполнения данных операций можно подавать напряжение и радоваться результатам своей работы.

    Цены на новостройки, квартиры в ипотеку для молодых семей. Вы можете выбрать планировку квартир по своему вкусу. Квартиры в балашихе отличный выбор.

    Устройство светодиодных источников света

    Светодиодный источник состоит из следующих конструктивных элементов:

    • LED-диоды;
    • драйверы;
    • корпус;
    • радиатор;
    • цоколь.

    Светодиоды

    Несколько лет назад конструкция светодиодной лампы незначительно отличалось из-за отсутствия широкого ассортимента LED-диодов. Самыми распространенными были чипы на 3–5 мм. Позже появились изделия на 10 мм.

    Сегодня светодиодов намного больше. Чаще всего используются SMD 5050, SMD 3528, SMD 5730, SMD 2835, 1W, 3W и 5W.

    Количество светодиодов бывает разным, его задает производитель. При монтаже нескольких диодов производят специальные расчеты, чтобы вывести оптимальный ток потребления. Припой осуществляется к текстолитовым или алюминиевым платам. Светодиоды собираются в группы, соединяемые последовательно. Опять же, количество групп неограниченно.

    Последовательное соединение обеспечивает постоянный ток, но есть существенный недостаток — если выйдет из строя хотя бы один LED-диод, то перестает работать все изделие. С другой стороны, диод можно без проблем заменить на новый.

    Платы, к которым припаиваются источники света, классифицируются по форме и бывают круглыми, прямоугольными, овальными, многоугольными и т. д.

    Драйверы

    Драйверы предназначены для преобразования входящего напряжения в пригодную для питания устройства величину. Причем питание для каждой группы светодиодов может быть разным. Самыми распространенными являются трансформаторные схемы с драйверами.

    Конструктивные элементы могут быть двух типов — открытыми и закрытыми (в корпусе). Монтируют их в корпус ламп, осветительных приборов.

    Дешевые драйверы применяют в обычных фонариках, в которых светодиоды питаются от батареек. В таком случае нет необходимости в резисторе, ограничивающем ток. Из-за этого диоды могут получать повышенный ток, что приводит к их скорому выходу из строя.

    Китайские производители нередко пытаются сэкономить на приборах, устанавливая вместо драйверов обычные ограничители тока со схемой на основе конденсатора. Избегайте покупки таких изделий, поскольку помимо крайней неэкономичности они негативно воздействуют на здоровье человека (высокая пульсация).

    Цоколь

    Поскольку светодиодные изделия позиционируются как лучшие аналоги лампам накаливания, то нет ничего удивительного в том, что они изготавливаются со стандартными цоколями — E27 и E14. Последние часто применяются в ночных и настенных светильниках.

    За рубежом иные стандарты, поэтому там чаще можно встретить светодиодные лампы E26.

    Корпус

    В отличие от ламп накаливания для светодиодных нет необходимости в полной герметичности колб, да и газовая среда внутри отсутствует. Одна из разновидностей светодиодных светильников — филаментный источник, повторяющий устройство лампы накаливания и нуждающийся в газовой среде.

    Потребляя то же количество электроэнергии, изделия светят намного ярче аналогов. Обычная светодиодная лампа имеет закрытую колбу, производимую из стекла или пластика. Матовое покрытие понижает светопропускаемость, но это незначительные издержки производства.

    Радиаторы

    Данные электротехнические изделия боятся высокой температуры и перегрева. По этой причине для повышения срока эксплуатации необходимо устройство для отвода тепла. Алюминиевые платы частично снижают влияние перегрева, но этого недостаточно. Дорогие и качественные лампы обязательно используют радиаторы, размер которых зависит от количества светодиодов в приборе.

    Наличие радиатора повышает стоимость и габариты изделия, но является обязательным условием для создания качественного и долговечного прибора.

    Устройство LED-диодов

    Учимся управлять светодиодной лентой

    Устройство светодиодной лампы на 220 вольт не отличается большой сложностью и вполне может быть рассмотрено даже на любительском уровне. Классическая светодиодная лампа на 220 вольт включает в свой состав следующие обязательные элементы:

    • Несущий корпус с цоколем;
    • Специальную рассеивающую линзу;
    • Отводящий тепло радиатор;
    • Модуль светодиодов LED;
    • Драйверы светодиодной лампы;
    • Блок питания.

    Ознакомиться со строением LED-лампы на 220 вольт (технология СОВ) можно на размещённом ниже рисунке.


    Строение светодиодного осветителя

    Этот светодиодный прибор изготавливается как единое целое и содержит в своей конструкции большое количество однородных кристаллов, распаиваемых при сборке с образованием многочисленных контактов. Для его подключения к драйверу достаточно присоединить всего одну из контактных пар (остальные кристаллы подключены параллельно).

    По своей форме эти изделия могут быть круглыми и цилиндрическими, а к сети они подсоединяются посредством специального резьбового или штырькового цоколя. Для светодиодной системы общего пользования, как правило, выбираются светильники, показатель цветовой температуры которых составляет 2700К, 3500К или 5000К (при этом градации спектра могут принимать любые значения). Такие приборы довольно часто применяются в декоративных целях и для освещения рекламных баннеров и щитов.

    Рассмотрим отдельные модули светодиодной лампы более подробно.

    Драйвер

    В упрощённом виде схема драйвера, используемого для питания лампы от сети 220 Вольт, выглядит, как это изображено на рисунке ниже.


    Схема простейшего драйвера

    Количество деталей в этом устройстве, выполняющем согласовательную функцию, относительно невелико, что объясняется особенностями схемного решения. Его электрическая схема содержит в своём составе два гасящих резистора R1, R2 и подключённые к ним по встречно-параллельному принципу светодиоды HL1и HL2.

    Дополнительная информация. Такое включение ограничительных элементов обеспечивает защищённость схемы от обратных выбросов напряжения питания. Помимо этого, в результате такого включения частота поступающего на лампы сигнала возрастает вдвое (до 100 Гц).

    Сетевое напряжение питания с действующим значением 220 Вольт подаётся в схему через ограничительный конденсатор С1, с которого оно поступает на выпрямительный мостик, а затем – непосредственно на лампу.

    На заметку. Простота схемы согласующего устройства (драйвера) допускает возможность его ремонта своими руками.

    Источник питания

    Типовая схема источника питания LED-лампы изображена на рисунке, представленном ниже.


    Схема модуля питания с драйвером

    Эта часть осветительного прибора выполнена в виде отдельного блока и поэтому может свободно извлекаться из корпуса (с целью её ремонта своими руками, например). На входе схемы имеется выпрямительный электролит (конденсатор), после которого пульсации с частотой 100 Герц частично исчезают.

    Резистор R1 необходим для образования цепочки разряда конденсатора при отключении схемы от источника питания.

    Компоновка составных частей

    В зависимости от производителя, устройство и конструкция лампы разные. С другой стороны, общий принцип компоновки остается одинаковым. Сборка начинается с цоколя, куда последовательно устанавливают драйвер, радиатор, плату с LED-диодами и колбу.

    Для сравнения рассмотрим устройство изделия от двух производителей.

    Светодиодная лампа BBK

    Цоколь изготавливается из пластика. Внутри установлен качественный драйвер. Для корпуса используется алюминий, выполняющий функции радиатора. Туда крепится плата с диодами и линза. Наличие данной линзы понижает световую отдачу прибора.

    Лампа Gauss

    Опять же цоколь изготовлен из пластика, имеются драйвер и алюминиевый корпус с установленной диодной платой. Конструкция гарантирует долговечность изделия.

    Как проверить светодиодную лампу при покупке

    Возьмите в руки светодиодную лампу и осмотрите ее внешне, чтобы убедиться в отсутствии каких-либо изъянов. Выполнить это можно только при условии применения прозрачной колбы. Для начала проверьте радиатор (он выпускается литого или наборного типа). Чем выше мощность изделия, тем объемнее должен быть радиатор. Отличным вариантом станет применение алюминиевых или керамических охладителей.

    В идеале электротехнический элемент нужно покрыть термопластиком. Убедитесь, что в цоколе отсутствуют люфты и механические дефекты. Также в любом магазине есть возможность подключить лампу к электрической сети, чтобы проверить ее работоспособность. Сделав это, взгляните на излучаемый свет. Используйте фотокамеру на смартфоне, чтобы убедиться в отсутствии мерцания и пульсации. Ни в коем случае не покупайте лампу, которая мерцает при работе.

    Полученной информации по устройству и принципу работы светодиодной лампы может быть недостаточно для выбора качественного осветительного прибора, характеризующегося безопасностью, надежностью и долговечностью. Также нужно учитывать другие критерии, включая характеристики и производителя, о чем подробно описано в этой статье.

    Самостоятельный ремонт

    Алюминиевый профиль для светодиодной ленты — лаконичное решение

    В случае выхода из строя простейшего LED-осветителя, изготовленного на основе отдельных светодиодных элементов, его ремонт может быть осуществлён своими руками. Самостоятельный ремонт светодиодных ламп и устройств, электрические схемы которых были рассмотрены ранее, сводится к простой замене неисправных блоков и деталей.

    Корпус изделия легко разбирается после того, как его аккуратно отделяют от цокольной части. Внутри конструкции располагается плата с рабочими светодиодами, количество которых отличается у разных моделей (смотрите фото ниже).


    Разборка светодиодной лампы

    Обратите внимание! У широко распространённой модели лампы типа «MR 16», например, общее число светодиодов равно 27-ми 1,5 вольтовым элементам.

    Для того чтобы получить доступ к печатной плате с размещенными на ней диодами, достаточно удалить защитную стеклянную линзу, аккуратно поддев её хорошо отточенной отверткой.

    После разборки корпуса светодиодного изделия необходимо будет предпринять следующие шаги:

    • Обнаруженные ранее неисправные (несветящиеся) диоды после дополнительной проверки нужно будет заменить. Для оценки их исправности следует воспользоваться измерительным прибором (мультиметром), включённым в режим «Прозвонка»;

    Дополнительная информация. Проверить исправность остальных элементов, которые содержит данная электросхема, можно путём подачи на них напряжения величиной от 1,5 до 2,5 Вольт (исправные диоды при подаче такого потенциала должны загораться).

    • При проверке потенциалами более 5-ти Вольт последовательно с проверяемым элементом включается ограничивающий резистор номиналом порядка 4,7-5,1 Ком;
    • В случае если все установленные в плату диоды исправны, но при горении постоянно мерцают, причиной этого может быть «пробой» конденсатора С1.

    Для того чтобы убедиться в этом, следует проверить его номинальную ёмкость тем же мультиметром (о том, как это сделать, можно узнать в инструкции по применению прибора). Другой подход к решению данной проблемы предполагает простую замену конденсатора другим, заведомо исправным элементом, рассчитанным на напряжение не менее 400 Вольт.

    Переделал светодиодную лампочку. Теперь она служит в 3 раза дольше и светит ярче в 2 раза


    Секрет долголетия светодиодных ламп

    Заметил такую штуку. Светодиодные лампочки позиционируются на рынке как самые надежные, экономичные и долговечные. Производители обещают, что они будут служить 10 лет. По факту работают они ровно до окончания срока гарантии. Хотя могли бы светить дольше.

    Китайцы экономят на всем, чем только можно – компонентах драйвера, светодиодах, материалах платы и корпуса. Как следствие, лампочки перегружаются и перегреваются. Светодиоды эксплуатируются в предельных режимах!

    Заметил я это, когда очередная лампочка перестала светить через год. Я решил ее разобрать и посмотреть, в чем проблема. Оказалось, что резисторы и конденсаторы подобраны так, чтобы светодиоды работали на всю свою мощь. Неудивительно, что один из них сгорел.

    Разборка

    Решено было продлить срок службы лампочки самым варварским способом. Начну сначала – с разборки.

    1. Берем острый нож. Надеваем перчатки, чтобы не порезаться.
    2. Кладем лампочку на стол.
    3. Вставляем лезвие ножа в микрощель между рассеивателем и средней частью лампы.
    4. Они соединены чем-то вроде герметика.
    5. Слегка надавливаем сверху на нож и перекатываем лампу.
    6. Пара минут, и герметик срезается, а плафон выходит из защелок средней части.
    7. Под крышкой покажутся последовательно подключенные светодиоды на плате.
    8. Откручиваем 2 винта, отпаиваем. Вырезаем по кругу термоклей.
    9. Достаем плату, поддев ножом.
    10. За ней находится драйвер, который можно вытащить пальцами. Собственно все, лампочка разобрана.

    Устроена она очень просто:

    Пошаговая инструкция переделки лампочки

    На первом этапе переделки необходимо снизить ток через светодиоды. Это продлит срок службы изделия. Но характеристики яркости свечения будут также снижены. Снижение параметров происходит не линейно, а с отставанием. Вместе с этим повышается КПД каждого из чипов. Это способствует снижению температуры кристаллов в процессе работы.


    Зависимость характеристик яркости от прямого тока, учитывая потери тепла.

    На графике наглядно можно увидеть КПД чипа и теплопотери в виде нелинейной зависимости. Для снижения следует найти на плате один или два резистора. Плата включена параллельно с сопротивлением в несколько Ом. Это тот датчик, с которым следует работать. Он есть во всех схемах драйверов, как линейных, так и импульсных.

    Резистор заменяется на другой с большим сопротивлением. Как альтернативный вариант, можно выпаять один из них. Ток через диоды понизится пропорционально увеличению сопротивления датчика тока. Даже если снизить ток незначительно, это отразится на сроке службы изделия за счет снижения температуры кристалла в процессе работы.

    Если для переделки используется дорогая лампа, здесь установлено большее количество светодиодов, чем у дешевых аналогов, а режим работы более щадящий. Мощность рекомендуется занизить примерно на 20-30% только в том случае, если используется новая лампочка. Если чипы мощные, ток через них следует уменьшить на 50%. Если один из диодов сгорит, через некоторое время остальные также придут в негодность. Это может происходить до тех пор, пока все элементы не будут заменены на новые.

    Постепенное нарастание яркости после включения

    Следующий этап доработки светодиодной лампы на 220 В заключается в том, чтобы обеспечить плавное нарастание яркости. Для этого понадобится позистор. Это терморезистор с положительными показателями температурной зависимости. Он включается в схему параллельно большей части чипов или всем без исключения.


    Схема плавного включения.

    Пока позистор холодный, показатели сопротивления минимальны. Ток проходит через некоторые светодиоды и поэтапно разогревает его. По мере нагрева сопротивление плавно нарастает, что включает в цепь остальные чипы и яркость начинает также расти.

    Для работы понадобится позистор с маркировкой WMZ11a (на 330-470 Ом). Элементы можно легко найти в продаже или снять с энергосберегающей лампочки мощностью не менее 32 Вт. В устройствах с меньшей мощностью установлен позистор на 1 Ом или более, что не подойдет для переделки.

    Видео: Как работают позисторы, термисторы и где используются.

    Из ситуации можно выйти, если произвести параллельное подключение нескольких элементов, но этот способ непопулярен. Лампочки с такими доработками преимущественно устанавливают в люстры на потолке. Если схема собрана правильно, включение на полную яркость произойдет через 25-30 секунд.

    Как сделать ночник

    Лампочку можно оснастить функцией ночника. Её можно установить в темном коридоре и оставлять включенной на ночь. Здесь понадобится доработка драйвера. Для начала убирается резистор, установленный на плате драйвера, который используется при разрядке выходного фильтрующего конденсатора.


    Схема сборки ночника.

    В схему следует допаять резистор мощностью 1 Вт на 150 кОм параллельно выводам микросхемы. Также в выключатель устанавливается резистор 68 кОм на 1 Вт параллельно контактам выключателя.

    В схему драйвера можно установить резистор 100 кОм параллельно конденсатору фильтра питания микросхемы. Это нужно для стабилизации напряжения и устранения мигания лампы. Если мастер все сделал правильно, мощность потребления энергии не будет превышать 0,42 Вт.

    Восстановление

    Сделать самому лампочку меня надоумило вот это видео:

    Рекомендуем: Стираем следы скотча, канцелярский клей и «Момент» со стекол: 5 проверенных способов

    1. Находим сгоревший светодиод (или несколько).
    2. Обычно они отмечены черной точкой. В моем случае весь светодиод был выгоревший.
    3. Выкрашиваем погорельца ножом или отверткой.
    4. Капаем на оголившийся контакт флюсом и наносим капельку припоя.

    Таким образом мы восстанавливаем цепь и лампочка снова начинает работать. Но! Есть одна загвоздка. Напряжение после этого повышается, и светодиоды будут гореть один за другим. Возможно, лампочка проработает еще месяц. А может быть, только один день.

    Повышение яркости

    На этапе замены резистора можно было бы остановиться – собрать лампу обратно, приклеить (примотать скотчем) рассеиватель… Но мне свет показался недостаточно ярким. Стал вопрос, как это исправить. Я пошел самым простым путем.

    Чтобы увеличить яркость лампочки, взял старенький компакт-диск. Немного доработал и получил мощный отражатель.

    1. Расширил центральное отверстие диска. Для этого использовал столярное «перо» на 35. Можно прорезать отверстие любым другим подручным инструментом. Не суть.
    2. Приклеил плату со светодиодами к диску. Взял термоклей. Намазал его на отражающую сторону CD (по кругу отверстия). Прижал плату задней частью.
    3. Собрал лампочку в обратном порядке. Где нужно, контакты подпаиваем. Местами провода не меняем, даже если длина позволяет. Лампочка будет мерцать.
    4. Проклеил шов в месте прилегания корпуса к CD, чтобы конструкция получилась крепкой и не распалась. Рассеиватель выкинул.

    Итог. Из нерабочей светодиодной лампочки получился эдакий мини-прожектор. Смотреть на него некомфортно, но зато гараж освещен на все 200%! Конечно, для дома такой вариант не подойдет. Равно как и для улицы (сырых помещений). Там яркостью придется пожертвовать ради эстетики и безопасности.

    Рекомендуем: Изготовление кипятильника из бритвенных лезвий

    Предвижу, что многие скажут, а зачем вообще ремонтировать и продлять жизнь светодиодным лампам? Сегодня цена на них ну очень доступная. Выкинуть старую, и купить новую может позволить себе каждый. Но я из принципа решил выжать из нее максимум. Результатом доволен на все сто. В гараже светло как днем. За 3 года ни один светодиод не перегорел. Лампа стала ярче в два раза, и дольше служит уже в три раза (и это не предел)!

    РЕМОНТ и МОДЕРНИЗАЦИЯ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМПОЧЕК

    Всем хороши светодиодные лампы.

    И прочные и экономичные, но вот беда часто срок службы в этикетке заявленный никак не отрабатывают и отправляются на помойку.

    Эти выброшенные лампочки за частую легко поддаются ремонту и модернизации даже без особых навыков в электронике и могут послужить вам как бесплатные источники света на долгие времена.

    Так что все таки случается с лампочками на светодиодах и почему они то потухнут то погаснут ?

    Конструктивно светодиодные лампы очень просты – набор светодиодных матриц (светодиодов) соединенных последовательно и самый простой выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Схему драйвера для светодиодов модно представить вот так просто

    хотя не всем такая схема придется по душе, она честно работает во многих светодиодных лампах.

    Но все таки есть в перегоревших лампочках и причина отказа более контсрукторски сложная – микросхема стабилизатора тока

    как раз эта микросхема, перегреваясь вместе со светодиодами в замкнутом пространстве лампы и начинает хандрить – мигать, гасить, уменьшать яркость.

    Алюминиевые пластины не способны рассеять достаточно тепла

    возникающего при работе светодиодов и нагреваясь как утюг, перегревают все микрочипы и транзисторы стабилизаторов сделанные на основе кремния. Это неизбежно ведет к сбоям в работе и не предсказуемому поведению светодиодов.

    Можно конечно прибегнуть к народной мудрости ….

    На свободной стороне платы, были подложены толстые металлические шайбы, улучшающие тепловой контакт с корпусом. Везде была нанесена теплопроводная паста КПТ-8. Металлические цоколи ламп были приклеены к корпусу эпоксидным клеем, нанесённым в места высверленных отверстий. В корпусе, рядом с цоколем лампы, были просверлены вентиляционные отверстия, улучшающие охлаждение. Правда, при этом применять лампы во влажных помещениях будет нельзя. Если лампы планируется применять в закрытых светильниках, светорассеивающие колбы можно не устанавливать, соблюдая осторожность при установке самих ламп. В противном случае колбы приклеивают белым силиконовым герметиком, как было до этого.

    А что еще можно сделать для увеличения срока службы или ремонта по простому ? Обратимся к схеме

    По схеме видно, что при неисправном или плохо работающем драйвере стоит поменять задающий ток резистор или даже исключить микросхему драйвера из цепи , поставив между 1м и 2м выводами подобранный по току светодиодов резистор. Так мы по сути возвращаемся к первой и самой простой схеме питания светодиодов от сети 220 вольт.

    Восстановить лампы, при этом постараться продлить срок их службы можно!

    . Для начала были уменьшены токи светодиодов. В первой лампе – путём замены резисторов RS1 и RS2 (4,7 и 3,9 Ом) на два резистора сопротивлением по 10 Ом каждый. Ток через светодиоды со 120 мА уменьшился до 50 мА. Во второй лампе резистор сопротивлением 3,9 Ом был заменён резистором сопротивлением 10 Ом. Ток через светодиоды уменьшился с 130 до 85 мА. В третьей лампе взамен резистора сопротивлением 13 Ом установлен резистор сопротивлением 30 Ом. Ток через светодиоды при этом уменьшился с 50 до 40 мА. Светоотдача при этом упала незначительно, хотя всё по местам может расставить только дальнейшая опытная эксплуатация.

    Источник

    Как читать и понимать этикетку на лампочке

    Этикетка Lighting Facts создана по образцу этикетки с информацией о питании на упаковках пищевых продуктов и утверждена Федеральной торговой комиссией. Целью этикетки является предоставление покупателям всей информации, необходимой им для покупки наиболее энергоэффективной лампочки, отвечающей их потребностям, но иногда вся информация может быть немного запутанной.

    Вот руководство, которое поможет вам понять наиболее распространенные термины, используемые в освещении, а также спецификации и сертификаты.

    Внешний вид света (светлый цвет)

    Цвет света часто измеряется цветовой температурой, выраженной в Кельвинах (К). Чем «теплее» свет, тем ниже цветовая температура. Домашние лампы теплого желтого цвета обычно имеют цветовую температуру около 2700 К, а холодный белый свет — более 5000 К.

    Использование энергии

    Ватт лампочки говорит нам, сколько энергии потребляет лампочка, но более энергоэффективные лампочки, такие как светодиоды и другие лампы с низким энергопотреблением, указывают их «эквивалент в ваттах».Этот эквивалент в ваттах говорит вам, насколько яркая лампочка по сравнению с лампой накаливания той же мощности. Таким образом, светодиодная лампа мощностью 60 Вт может потреблять всего 10 Вт и быть намного более энергоэффективной, чем лампа накаливания мощностью 60 Вт.

    Люмен

    Мощность лампочки больше не является способом, которым мы определяем яркость лампочки. Теперь мы измеряем яркость в люменах, чем больше люменов, тем ярче лампочка. Чтобы преобразовать яркость лампочки в ватты, посмотрите на эту удобную таблицу.

    люмен/лампа накаливания (ватт):

    375 лм / 25 Вт
    600 лм / 40 Вт
    900 лм / 60 Вт
    1125 лм / 75 Вт

    Срок службы лампы

    Срок службы большинства ламп указан на этикетке в годах, а на некоторых — в часах.Светодиодные лампочки обычно не перегорают. Вместо этого светодиодный диод со временем начинает тускнеть и считается полезным, пока не уменьшится на 30 процентов.

    Энергетическая звезда

    Лампы

    со знаком обслуживания Energy Star обычно потребляют на 20–30% меньше энергии, чем требуется по федеральным стандартам. Гарантия должна быть больше, чем отраслевая норма (не менее трех лет для светодиодов и два года для компактных люминесцентных ламп), и Star может помочь вам получить скидки от вашей коммунальной службы, поэтому зайдите на сайт energystar.gov/rebate-finder.

    Без ртути

    Все светодиодные лампы не содержат ртути. Лампы компактных люминесцентных ламп, однако, содержат небольшое количество ртути. Вы не должны слишком беспокоиться, количество ртути, обнаруженное в стандартной лампочке CFL, практически не представляет опасности для здоровья, если она утилизируется и очищается в соответствии с рекомендациями Агентства по охране окружающей среды.

    Уведомление

    — предупреждение о синем свете светодиода

    Некоторые производители светодиодов добавили на этикетку предупреждения об опасности воздействия синего света.Исследования показали, что воздействие любого света в ночное время связано с повышенным риском проблем со сном. Теплые лампочки с цветовой температурой света около 2700 кельвинов обычно являются лучшим выбором для дома, чем более холодные лампочки, излучающие большее количество синего света, выше 3000K.

    CRI — индекс цветопередачи

    CRI — это измерение того, как цвета выглядят под источником света по сравнению с солнечным светом. Чем выше CRI, тем лучше вы можете увидеть истинный цвет объекта, например разницу между парой черных или темно-синих носков.CRI измеряется от 0 до 100. Чем ближе индекс цветопередачи лампочки к 100, тем более реалистичными будут цвета при естественном освещении.

    Всенаправленный

    Светодиод, который светит во всех направлениях. Всенаправленные лампы типа А идеально подходят для зонального освещения.

    Все в цифрах — лампы PAR или BR

    Лампы

    PAR и BR используются во встраиваемых светильниках или прожекторах и имеют в своем описании номер, например, 30 или 64. Разделите число на 8, чтобы узнать диаметр лампочки в дюймах.Этот номер понадобится вам при выборе ламп для ваших светильников.

    5 диаграмм, иллюстрирующих выдающуюся революцию в светодиодном освещении — ThinkProgress

    «Быстрое внедрение светодиодов в освещение знаменует собой один из самых быстрых технологических сдвигов в истории человечества», — говорится в новом отчете Goldman Sachs.

    Ускоренное внедрение светодиодных (LED) ламп должно сэкономить потребителям и предприятиям США 20 миллиардов долларов в год на затратах на электроэнергию в течение десятилетия, что снизит U.S. Выбросы CO2 примерно на 100 миллионов метрических тонн в год! Растущие глобальные усилия по ускорению внедрения светодиодов могут в конечном итоге сократить глобальные затраты на энергию и выбросы углекислого газа в 5 раз.

    Давайте посмотрим на некоторые ключевые диаграммы и факты, иллюстрирующие «чудо» светодиодного освещения, которое ничуть не менее примечательно  — «и ничуть не оглашается основными средствами массовой информации», — как чудо солнечной энергии, чудо аккумуляторов и чудо электромобилей.

    Еще в 2009 году в этой стране не было даже 400 000 установок обычных домашних светодиодных ламп, согласно отчету Министерства энергетики за ноябрь 2015 года «Революция… Теперь будущее наступает для пяти экологически чистых энергетических технологий».«И все же к 2012 году у нас было 14 миллионов , а к 2014 году у нас было 78 миллионов установок.

    Примечание: килолюмен — это мера видимого светового потока источника. Данные о ценах указаны в номинальных долларах. Через Министерство энергетики.

    Эта революция была вызвана «резким снижением затрат и повышением производительности, относительно короткими циклами замены существующих технологий и агрессивной политической поддержкой (включая запреты на лампы накаливания на основных рынках, таких как США, Э.США и Китай)», как подробно описал Goldman Sachs в своих недавних отчетах «Низкоуглеродная экономика».

    Только с 2008 года цены на светодиодные лампочки упали на 90 процентов, и теперь вы можете купить светодиодную лампочку мощностью 60 Вт чуть больше, чем за 3 доллара.

    Goldman прогнозирует, что «к 2020 году на светодиоды будет приходиться 69 процентов проданных лампочек и более 60 процентов установленных по всему миру». Эта диаграмма того, где были светодиоды и куда, по прогнозам Goldman Sachs, они будут двигаться в ближайшей перспективе, взята из их отчета от 20 июля «Низкоуглеродная экономика: наш тезис в 60 ДИАГРАММАХ».«В нем сравнивается внедрение светодиодов с внедрением гибридных и электрических транспортных средств, а также солнечной фотоэлектрической и ветровой энергии.

    В настоящее время лучшие светодиодные лампы сокращают потребление электроэнергии на 85 процентов по сравнению с лампами накаливания и на 40 процентов по сравнению с люминесцентными лампами. К 2020 году Goldman ожидает, что эти сбережения увеличатся до более чем 90% и 50% соответственно.

    В то же время срок службы светодиодов составляет до 5 лет непрерывного использования  — или несколько десятилетий при использовании всего несколько часов в день.Это в 50 раз больше, чем у ламп накаливания, и в 3-7 раз больше, чем у люминесцентных ламп. В то же время светодиодные лампы обеспечивают лучшее качество света, чем компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). По всем этим и многим другим причинам ранее в этом году GE объявила о прекращении производства компактных люминесцентных ламп «для рынка США и вместо этого сосредоточит свои усилия на потребительском освещении на светодиодных лампах».

    Поскольку первоначальная цена резко падает, а сверхнизкая стоимость жизненного цикла также продолжает снижаться, вы в конечном итоге совершаете революцию  — ту, которая происходит еще быстрее в Соединенных Штатах:

    С такой беспрецедентной технологической революцией неудивительно, что в 2014 году Нобелевский комитет присудил премию по физике трем ученым за их изобретение в 1990-х годах «эффективных синих светоизлучающих диодов [СИД], которые позволили получить яркие, энергоемкие экономия источника белого света.

    И если вы думаете, что один небольшой продукт, который вы можете держать на ладони, не может изменить правила игры на арене энергетических и климатических решений, подумайте еще раз. Общий счет за электроэнергию в стране для бытовых и коммерческих потребителей в настоящее время превышает 320 миллиардов долларов. Из них около 15 процентов приходится на освещение  — почти 50 миллиардов долларов в год.

    В прошлом месяце Goldman Sachs прогнозировал, что светодиодные светильники «сократят энергопотребление для освещения… более чем на 40 процентов». Это обеспечит ежегодную экономию более 20 миллиардов долларов для потребителей и предприятий в течение десятилетия.А это, в свою очередь, сократит выбросы CO2 в США примерно на 100 миллионов метрических тонн в год.

    Ранее я уже отмечал, что объем продаж электроэнергии в этой стране почти десять лет не меняется, несмотря на то, что экономика продолжает расти. Этот сдвиг был обусловлен федеральными стандартами энергоэффективности для бытовых приборов (включая освещение) и растущим принятием политики, направленной на повышение эффективности на уровне штата.

    Очевидно, что революция в области светодиодного освещения поможет сохранить эту тенденцию как минимум еще на одно десятилетие.Действительно, единственный возможный способ, которым Соединенные Штаты могли бы вернуться в эпоху значительного роста спроса на электроэнергию, — это если революция электромобилей начнется в 2020-х годах, что, как мы видели, вполне возможно, если маловероятно.

    Энергетические и климатические преимущества светодиодов настолько велики, что неудивительно, что Министерство энергетики США работает над совершенствованием технологии и продвижением ее внедрения уже более 15 лет. И неудивительно, что Министерство энергетики работало с такими странами, как Индия, над техническими и аналитическими подходами, чтобы ускорить внедрение светодиодных фонарей.

    Действительно, большинство крупных стран мира приняли политику, ускорившую внедрение светодиодов, наиболее важной из которых был обязательный отказ от неэффективных ламп накаливания:

    Помимо всего прочего, в 2015 году министры энергетики стран мира выступили с инициативой Global Lighting Challenge, которая представляет собой «глобальную гонку по ускорению поэтапного внедрения высокоэффективных, высококачественных и доступных передовых ламп и систем освещения с целью достижения совокупные глобальные продажи в размере 10 миллиардов таких единиц как можно быстрее.«В центре внимания будет светодиодное освещение.

    Как и в случае с солнечной энергией, передовыми батареями и электромобилями, революция светодиодного освещения, возможно, не освещается по телевидению в основных средствах массовой информации, но, тем не менее, она происходит в бешеных темпах — при значительном стимулировании государственной политики развертывания.

    Схема светодиодной лампы

    RGB с использованием микросхем таймера 555

    Все цвета могут быть получены из красного, зеленого и синего цветов (RGB), это основные три цвета, из которых мы можем создать любой цвет.Изменяя количество этих трех цветов, можно получить множество цветов. В случае со светом мы можем произвести любой цвет Света, используя три основных источника света, то есть красный, зеленый и синий, и изменяя интенсивность этих трех источников света. Итак, наша основная задача — контролировать интенсивность этих трех источников света.

     

    Здесь мы создаем RGB-лампу с использованием красных, зеленых и синих светодиодов , нам просто нужно добавить механизм для индивидуального управления яркостью или интенсивностью этих световых сигналов.Для управления яркостью мы используем метод PWM (широтно-импульсная модуляция) с 555-кратной микросхемой . Микросхема таймера 555 может генерировать импульс переменной ширины, а ширина импульса может управлять рабочим циклом. Рабочий цикл — это не что иное, как отношение высокого времени к общему времени.

    Рабочий цикл %= время включения/(время включения + время выключения) *100

    Чем выше рабочий цикл, тем выше яркость светодиода и ниже рабочий цикл. Уменьшите яркость. Например, время HIGH равно 8 мс, а время LOW равно 2 мс, тогда рабочий цикл будет равен 80%, что означает, что светодиод колеблется между ON (8 мс) и OFF (2 мс).Теперь наши глаза не видят таких высокочастотных колебаний, а светодиод Looks like постоянно горит с яркостью 80%.

    Прочтите эту статью «Схема ШИМ-диммера», чтобы правильно понять концепцию ШИМ.

     

    Компоненты
    • 555 ИС таймера — 3
    • Резистор: 3 – 1 кОм и 3 – 220 Ом
    • Переменный резистор: 3 – 10 кОм или 100 кОм
    • Конденсатор: три — 0,01 мкФ и три — 0,1 мкФ
    • Диоды -6
    • Светодиоды (КРАСНЫЙ, зеленый и синий)
    • Аккумулятор: 5-9В

     

    Принципиальная схема и объяснение

    Нам нужно создать три одинаковых блока цепей на три светодиода (КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ, СИНИЙ).Здесь поясняется схемотехника одного блока (блок синего светодиода), два других такие же.

    Схема

    проста для понимания, таймер 555 настроен в нестабильном режиме , и мы знаем, что частота и рабочий цикл зависят от резисторов между выводами 8 и 7 и выводами 7 и 6 и времязадающего конденсатора C1.

    • Мы подключили переменный резистор между контактами 6 и 7 с двумя диодами, так что конденсатор C1 заряжается через одну часть переменного резистора и разряжается через другую часть переменного резистора.
    • Как, например, мы установили ручку переменного резистора (10 кОм), чтобы резистор был разделен между 7 кОм и 3 кОм, поэтому конденсатор будет заряжаться через резистор 7 кОм и разряжаться через резистор 3 кОм.
    • А поскольку мы знаем, что выход имеет высокий уровень, когда конденсатор заряжается, и низкий уровень, когда конденсатор разряжается, поэтому в этом случае время ВЫСОКОГО уровня больше, чем время НИЗКОГО уровня, и рабочий цикл также больше, поэтому светодиод будет ярче.
    • А если повернуть ручку в обратном направлении, то светодиод станет тусклее, потому что часть сопротивления, через которую заряжается конденсатор, будет меньше той части, которая, как предполагается, через которую конденсатор разряжается.
    • Таким образом, вращая ручку потенциометра, мы можем управлять яркостью светодиода. Та же схема применяется для двух других светодиодов (КРАСНЫЙ и ЗЕЛЕНЫЙ).

     

    Теперь у нас есть контроль над яркостью каждого светодиода, поэтому мы можем собрать все три светодиода и получить любой цвет, увеличивая или уменьшая яркость любого светодиода.

     

    Мы использовали белый пластиковый шар, сделали в нем отверстие, а затем поместили его над светодиодами, чтобы использовать его как лампочку.Смотрите видео для демонстрации.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.