Схема светодиодного прожектора 30 вт – Ремонт светодиодного LED прожектора своими руками

Содержание

Navigator NFL-P-30-4K-BL-SNR-LED - горят часть светодиодов. Ремонт. Схема.

© 2008-2018 - ZIPSTORE.RU Запчасти и компоненты для торгового оборудования

Наш адрес: г. Москва, ул. Полярная, д. 31, стр. 1. Телефон: +7 495 649 16 77 (Skype, ICQ). Режим работы: понедельник - пятница с 9:00 до 18:00; суббота и воскресенье - выходной. Доставка по России, Белоруссии, Украине, Казахстану: Москва, Подольск, Сергиев Посад, Истра, Рязань, Курск, Липецк, Тула, Иваново, Воронеж, Ярославль, Тверь, Смоленск, Калуга, Белгород, Орел, Тамбов, Кострома, Брянск, Красноярск, Норильск, Кемерово, Новокузнецк, Новосибирск, Омск, Барнаул, Иркутск, Братск, Бийск, Улан-Удэ, Томск, Абакан, Чита, Горно-Алтайск, Кызыл, Санкт-Петербург, СПб, Выборг, Вологда, Череповец, Мурманск, Сыктывкар, Ухта, Архангельск, Северодвинск, Великий Новгород, Петрозаводск, Гомель, Гродно, Витебск, Могилев, Брест, Минск, Алма-Ата, Астана, Ереван, Киев, Днепропетровск, Львов, Ташкент, Могилев, Псков, Калининград, Нарьян-Мар, Уфа, Стерлитамак, Самара, Тольятти, Сызрань, Нижний Новгород, Арзамас, Саратов, Энгельс, Пермь, Ижевск, Казань, Набережные Челны, Бугульма, Пенза, Оренбург, Орск, Чебоксары, Новочебоксарск, Ульяновск, Киров, Йошкар-Ола, Саранск, Екатеринбург, Верхняя Пышма, Серов, Челябинск, Магнитогорск, Снежинск, Тюмень, Курган, Нижневартовск, Сургут, Надым, Ростов-на-Дону, Волгодонск, Таганрог, Волгоград, Волжский, Краснодар, Армавир, Астрахань, Майкоп, Владивосток, Уссурийск, Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре, Советская Гавань, Южно-Сахалинск, Благовещенск, Петропавловск-Камчатский, Мирный, Ставрополь, Минеральные Воды, Махачкала, Нальчик, Алушта, Армянск, Джанкой, Евпатория, Керчь, Севастополь, Симферополь, Судак, Крым, Феодосия, Ялта. Сайт отвечает на вопросы: Как отремонтировать, настроить, установить оборудование? Где скачать документацию (инструкцию, мануал)? Где посмотреть партномер? Где купить запчасти (запасные части, зип), комплектующие, аксессуары и термоэтикетка, чековая лента для весов, термопринтеров штрих-кода, чековых принтеров? Обслуживание весов, кассовых аппаратов, термопринтеров, терминалов сбора данных, сканеров штрих-кода: каким образом возможно своими силами? Вас интересует наличие, цена, купить запчасти за наличный и безналичный расчет? - сделайте запрос нашим менеджерам. Официальный сайт компании Zipstore.ru.

zipstore.ru

Cветодиодный прожектор, устройство, ремонт. — Радиомастер инфо

Рассказано с пояснениями о двух способах восстановления светодиодных прожекторов.

 

Первый способ восстановления — замена неисправных деталей.

Прожектор светодиодный мощностью 30 Вт полностью перестал работать.

Корпус герметичный, разбирается просто откручиванием 4х винтов по периметру.

Вид прожектора со снятой крышкой.

После снятия отражателя получаем доступ к деталям.

Внешних повреждений не видно.

Подключаем к сети 220В и измеряем напряжение прямо на контактах питания светодиодной матрицы. Оно равно 0. Должно быть около 30 В, как написано на корпусе драйвера.

Отпаиваем провода и проверяем светодиоды. Их 10 групп по 6 светодиодов. В каждой группе светодиоды соединены параллельно, а сами группы последовательно.  Напряжение питания одного светодиода около 3 В, 10 групп последовательно будет около 30 В. Вот такое напряжение и должен обеспечивать драйвер.

Из 60 светодиодов при проверке не светит только 1. Это не окажет существенного влияния на работу прожектора, поэтому переходим к драйверу.

Драйвер приклеен к корпусу. Его металлический корпус можно разогнуть, чтобы освободить плату с деталями.

После очистки от герметика и гари получаем доступ к деталям. Часть платы выгорела. Но пробитыми оказались только диоды входного мостика. Микросхема и остальные детали не коротят при прозвонке.

Выпаиваем неисправные детали, очищаем плату, обугленные участки платы нужно удалить, через них может быть утечка. Промываем все спиртом. Ставим новые диоды. У меня под рукой 1N4007. Они конечно больше по габаритам, но места для их установки хватит. По обратному напряжению и току они подходят с запасом. Вот так они были запаяны.

Схема подключения показана ниже. Резистор 10 Ом на 2 Вт установлен снаружи драйвера. Он нужен для ограничения тока заряда конденсатора после диодного моста при первом включении. Это повысит надежность. Конденсатор 22 мкф на 400 В в схеме уже был, его не менял.

Первое включение через лампу 220В 100Вт. Вдруг еще что-то неисправно, лампа ограничит ток и потери будут минимизированы.

Все работает нормально.

Отключаем лампу подключаем драйвер в сеть через резистор 10 Ом. Проверяем еще раз. Измеряем ток. При напряжении 30 В ток равен 0,61 А.

Так как герметик мы повредили, покрываем плату и детали шеллаком или электротехническим лаком. Прожектор светодиодный работает на улице и это защитит схему от конденсата и соответственно, от выхода из строя. Собираем корпус светодиодного прожектора в обратном порядке. Тщательно устанавливаем резиновую прокладку, защищающую внутренности прожектора от дождя.

Спустя несколько недель в ремонт поступил еще один прожектор такого же типа.

Его пришлось восстанавливать вторым способом, о котором и пойдет речь ниже.

Он тоже не светится, напряжение на контактах матрицы 0, как и в предыдущем случае.

Отпаял контакты, проверил драйвер без нагрузки, работает, выдает 52В.

Стал проверять светодиоды на замыкание, замыкают все 10 групп в которых светодиоды соединены параллельно, по 6 штук. Естественно, нужно выпаивать, чтобы найти те, которые замыкают. Только феном паяльной станции выпаивать трудно. Положил матрицу на утюг, он греет до 115 °C, помогая феном паяльной станции температура которого выставлена около 220°C, быстро выпаял все светодиоды.

Выпаянные светодиоды проверил. Замыкает половина. Запаял на плату через один, в надежде получить прожектор с мощностью меньше на 50%. Включил, оказалось, драйвер не держит нагрузку, светодиоды мигают и светятся неравномерно. От лабораторного блока питания при 30В светодиоды не мигают, но яркость свечения у всех разная, наверное они повреждены.

Дальше возиться уже невыгодно. Посмотрел сколько стоит новый светодиодный прожектор такого типа или аналогичный. Цена чуть больше $10. Просматривая материалы по этой теме увидел матрицы светодиодные, уже адаптированные под 220В. Их цена на близкую мне мощность около $3,5. Это в три раза ниже стоимости нового прожектора. Приобрести матрицу можно здесь.

Ее установочный размер меньше чем той, которая стояла, но в этом корпусе под матрицей уже были отверстия, которые в точности совпали с нужными для новой матрицы. Видимо корпус адаптирован и под такой вариант.

Но, если бы их и не было, просверлить четыре отверстия в алюминиевом корпусе и нарезать резьбу на 3мм не представляется сложным. Главное, под новую матрицу положить термопасту. Если старая не засохла, ее можно использовать. На матрице три контакта. Два обозначены L и L, а один N. L и L между собой соединены, легко просматривается по дорожкам. 220В В нужно подавать на N и любой L. Весь ремонт сводится к тому, чтобы прикрутить новую матрицу и подпаять два сетевых провода.

Ремонт светодиодного прожектора с заменой матрицы мне понравился. Его можно выполнить минут за 30. Так что, рекомендую. Да и выгода в три раза, между покупкой нового прожектора и матрицы, аргумент весомый.

Материал статьи продублирован на видео:

radiomasterinfo.org.ua

Диагностируем и самостоятельно ремонтируем LED прожеткора

Ремонт светодиодного прожектора - миниатюра

После того, как Ваш купленный LED прожектор верой и правдой отслужил не один год, рано или поздно наступит момент, когда он сломается. Можно, конечно пойти в мастерскую, где все починят. Но стоит ли тратить деньги, если можно все сделать самостоятельно. Особенно, в случае, когда поломка "пустяковая". Чтобы определить, можно ли самостоятельно отремонтировать прожектор, необходимо провести диагностику. На основании которой и можно сделать вывод о возможном самостоятельном "препарировании".

Одна из моих статей была посвящена устройству светодиодных прожекторов. В двух словах они состоят из:

- светодиод
- драйвер
- корпус
- рассеиватель
- линза

Самыми распространенными поломками можно считать - сгорание светодиодов или драйвера. LEDs перегорают или теряют свою яркость от излишнего тепла, которое плохо от них отводится, в силу "жадности" производителя на радиаторах. Проблемы с драйвером - бич китайских прожекторов. Со своей стороны скажу, что предпочитаю все-таки именно китайских производителей. Особенно за маленькую цену. Их можно с легкостью "привести" в порядок и не тратить деньги за брэнд. Их китайских недоделок получаются вполне сносные экземпляры ( после доработки ), которые служат верой и правдой уже не один год.

Рассмотрим некоторые моменты ремонта прожекторов. Попытаемся отбраковывать светодиоды и выявить неисправности.

Светодиодный прожектор мигает. Как его отремонтировать самостоятельно


Характерная неисправность - мигание ( мерцание ) прожектора. Если Вы заметили, что Ваш будущий пациент с завидным постоянством стал "моргать", то тут две проблемы - или выход из строя светодиодов, либо неисправности с электронными компонентами.

Ремонт прожектора с этой неисправностью я покажу на примере 10 Вт устройства. Где-то я уже упоминал, что 10 Вт прожекторы наиболее популярны. Светодиод - матрица, в корпусе которой интегрированы 9 одноваттных кристаллов, залитых люминофором. Кристаллы в матрице соединяются последовательно. В 10 Вт диоде имеются три линейки по три кристалла. Линейки в свою очередь соединяются параллельно и подключаются к драйверу.

Как расположены кристаллы в матрице 10 ВтРасположение кристаллов в матрице

При перегорании матрицы ( одного из диодов ) будет происходить характерное мигание. Моргание может быть хаотичным , через определенные промежутки времени. Может переставать гореть полностью вся матрица или некоторые линейки. Окунемся в устройство диода и посмотрим, почему та это происходит.

 

Устройство всех матриц идентично и состоит чип из алюминиевой подложки, диэлектрического слоя, кристаллов, залитых люминофором.

Схематическое устройство 10 Вт матрицы

На картинке мы видим, что кристаллы соединяются подводами ( хорошие из золота, плохие из меди ) при интенсивном нагреве происходит отслоение нитей от диодов и матрица начинает отключаться на некоторое время. После того, как металл остынет, снова появляется контакт, пока не достигнет критического нагрева и снова происходит отключение всей или части матрицы. Это может продолжаться бесконечно долго. До тех пор, пока одна из нитей окончательно не отвалится от кристалла.

Сподручными средствами пробуем идентифицировать поломку матрицы - взять не острый предмет и в местах, где кристалл соединяется нитями не сильно надавить. Прожектор при этом должен быть включенным. Как только проблемный диод найдется, матрица начнет загораться.

Как определить неработоспособную матрицуИдентификация проблемной матрицы

Если определим, что неисправна матрица, то в этом случае ремонт заключается в замене чипа. Как это сделать - читайте ниже, на примере 12 В 10 Вт прожектора.

Сразу предупрежу. Если в Вашей матрице перестала гореть хотя бы одна линейка кристаллов, то такой чип надо поменять как можно быстрее. Иначе в самое ближайшее время Вы останетесь без источника света. Посмотрим, почему так происходит.

Из-за чего увеличивается ток на матрицеПричина увеличения тока на матрице

 

Соединение кристаллов в чипе - параллельно-последовательное. Для примера опять же возьму 10 Вт светодиод. Пусть он питается драйвером с постоянным током 300 мА. Т.о. на каждую работающую линейку приходится по 100 мА. При перегорании одного из кристаллов в линейке - она перестает работать. Две другие ПОКА будут гореть, но не долго. Драйвер - существо железное и не понимает, что одна из линеек "поломалася"))) и продолжает выдавать 300 мА. Но в этом случае заявленный ток распространяется только на две работающие линейки. Это не много ни мало 150 мА. Такой ток дает возможность сильнее нагреваться диодам. Нарушаются условия технической эксплуатации, что приводит к быстрой "кончине" светодиода.

Ремонтируем LED прожектор 12 В 10 Вт


Ремонт светодиодного прожектора - миниатюраРанее я упоминал, что очень люблю китайские поделки в виде прожекторов. По большей части потому, что мне их приносят пачками. Кто-то хочет отремонтировать, но узнав, во сколько обойдется ремонт - оставляют их мне. Другие просто дарят. А мне только это и нужно)))

Вернее нужны только корпуса, которые после некоторых доделок-переделок, превращаются в качественные прожектора.

Не все китайские прожектора плохие. Есть много производителей, которые выпускают очень достойную продукцию. Причем по цене и качеству на много дешевле и лучше многих именитых брэндов. Много интересного материала попадается на Ali. Но там нужно хорошо разбираться, чтобы приобрести не откровенный хлам, а нужный экземпляр.

На примере таковых и разберу возможность ремонта прожекторов на светодиодах. Для начала обязательно нужно разобраться, на какое напряжение рассчитан Ваш светильник. Не редки случаи, когда китайцы сами толком не представляют, что отправляют. И в Ваших руках может оказаться 12 В 10 Вт прожектор, вместо 220 В. Не поленитесь и разберите светильник. Если уж лень, то хотя бы посмотрите на питающий кабель. Если он двух жильный, то этот прожектор рассчитан на постоянное напряжение, если 3-х жильный то переменное. 12 В имеют окраску проводов черную и красную. При переменном напряжении окраска может быть любой.

Как отличить китайские прожекторы на разное напряжение

Изначально возьмем за аксиому, что у нас вышел из строя чип. В этом случае ремонт светодиодного прожектора не составит никаких проблем. Вам просто нужно заменить сгоревший на новый. Естественно, его надо сначала купить.)

1. Откручиваем крепежные болты стекла у прожектора
2. Снимаем стекло
3. Снимаем рассеиватель
4 Отпаиваем светодиод
5. Припаиваем светодиод

Для более полного понимания всего происходящего - смотрите фотографии.

Замена светодиодной матрицы в прожекторе

Перед монтажом 10W led - не перепутайте полярность.

Есть еще одна проблема у китайских прожекторов - проводники. Их сечение просто ничтожно мало. Я сразу их меняю на более мощные, не забыв при этом о дополнительной изоляции. рано или поздно тепло от диода даст о себе знать. Поэтому лучше лишний раз перестраховаться.

В принципе, здесь я показал наиболее распространенные поломки, которые можно самостоятельно отремонтировать.

Вид китайского прожектора

Китайские "инженеры" не особо отличаются дизайнерскими способностями, поэтому прямоугольный вид прожекторов - самый распространенный. Можно конечно встретить и круглые, овальные и т.п. но редко. Не зависимо от конструкции, сгоревшие светодиоды в прожекторах на 20W, 30W, 50W, 100W, 150W и др., рассчитанные на любое напряжение, можно заменить аналогичным способом, который описан выше.

Видео - как ремонтировать прожектора на SMD светодиодах


Если у Вас диоды - матрицы, то заменить их не составит  большого труда. А если Ваш прожектор создан на основе SMD диодов? Это задача будет посложнее. Для того, чтобы отремонтировать такой источник света ( заменить светодиод ) нужно выполнить следующие шаги:

1. Поиск сгоревшего диода
2. Выпаивание
3. Припаивание нового

На первый взгляд все легко и просто. Но это только на первый взгляд. На самом деле SMD чипы поменять на плате не так просто, из-за того, что они сами по себе очень мелкие, да и технологический процесс пайки таких чипов - не из легких. Более наглядно о том, как ремонтировать SMD прожекторы, замена чипов SMD можно в этом видео.

leds-test.ru

Ремонт светодиодного прожектора своими руками

Категория: Неисправности освещения

Светодиодные прожекторы являются тем вариантом осветительного оборудования, которое сочетает в себе высокую эффективность и экономичность работы. Несмотря на большой эксплуатационный ресурс, они тоже выходят из строя, и их владельцам приходится обращаться в ремонтные мастерские. Однако далеко не все неисправности настолько сложны, чтобы нельзя было провести ремонт светодиодного прожектора своими руками. Давайте рассмотрим причины поломок, способы диагностики и критерии, по которым можно узнать, возможен ли самостоятельный ремонт.

Светодиодный прожектор

Устройство светодиодного прожектора и типовые неисправности

ЛЕД-прожектор (LED) представляет собой яркий осветительный прибор, состоящий из:

  • светодиода, излучающего свет;
  • драйвера, управляющего работой устройства;
  • корпуса;
  • рассеивателя, увеличивающего КПД прибора;
  • линзы, определяющей форму, цвет и другие параметры светового потока.

Наиболее распространёнными неисправностями в прожекторе являются выход драйвера из строя или перегорание светодиодов. Последние сильно теряют яркость или сгорают из-за того, что тепловая энергия, которую они вырабатывают, плохо отводится в атмосферу. Такая проблема характерна для бюджетных производителей, которые экономят на радиаторах.

Сгорание или нестабильная работа драйвера – это проблема, характерная для прожекторов китайского производства, в которых производители тоже экономят буквально на всём. Тем не менее, использование этой продукции может быть выгодным, если вы умеете приводить электронику в порядок. Китайские прожекторы стоят очень дёшево и хорошо работают после восстановления драйвера.

Прожектор перестал гореть – как починить?

Прежде всего, в данной ситуации следует проверить, поступает ли на драйвер устройства питание с напряжением 220 В. Если с этим все в порядке, следует сначала провести диагностику и ремонт драйвера. Его можно проверить и без подключения светодиода, подав на вход электрический ток. Если устройство работает правильно, то измерение на выходе мультиметром должно показать постоянное напряжение, которое будет чуть выше номинального предела. Например, для драйвера с выходным напряжением 28-38 вольт при работе вхолостую мультиметр покажет ~40 вольт. Это объясняется тем, что увеличение сопротивления нагрузки (из-за холостой работы) ведёт к увеличению напряжения.

Проверка драйвера мультиметром

Правда, этот способ помогает точно проверить не все драйверы. Есть блоки, которые в исправном состоянии либо будут выдавать нелогичные данные, либо вовсе не запустятся. В такой ситуации проверить устройство поможет нагрузочный резистор, имитирующий потребление светодиода. Подбирать его нужно в соответствии с характеристиками драйвера. Например, при выходном постоянном токе 23-35V 600 mA сопротивление резистора должно быть в пределах от 23/0.6 = 38 Ом до 35/0.6=58 Ом.

Если выходное напряжение при подключённом нагрузочном резисторе соответствует нормативам, драйвер работает правильно.

Простейшим способом отремонтировать светодиодный прожектор при вышедшем из строя драйвере является замена этого компонента. Приобрести подходящую модель можно не только в специализированных магазинах, но и в интернете. Например, большое разнообразие запчастей предлагает Aliexpress, хотя там нужно быть очень внимательным, чтобы выбрать качественный товар (иногда даже сами продавцы плохо разбираются в вопросе). Иногда подходящие драйверы можно найти у мастеров, которые профессионально занимаются ремонтом прожекторов. А если светодиодный прожектор был сделан из диодов своими руками, то разобраться в его устройстве и устранить проблему будет ещё проще, чем покупать или собирать новый.

Как подбирать драйвер, если неизвестна мощность светодиодного модуля

У многих любителей возникают ситуации, когда необходимо работать с прожектором, мощность, ток и напряжение светодиодного чипа в котором неизвестны. Соответственно, в такой ситуации сложнее подобрать замену и драйвер.

Здесь необходимо посчитать количество диодов в матрице светодиода и сложить их показатели. В таких светодиодных модулях используются диоды с напряжением 3 В, током 300-330 мА и мощностью 1 Вт. Соответственно, общее напряжение матрицы составляет 27 В с силой тока 300 мА (при последовательном подключении). Соответственно, для работы необходим драйвер с выходным напряжением 20-36 В.

Драйвер с выходным напряжением 20-36 В

Приведём пример с более сложной матрицей, которая состоит из двух параллельно подключённых рядов диодов. Каждый ряд имеет напряжение приблизительно 30 В с током 300 мА. Из-за параллельного подключения драйвер должен иметь выходные показатели 30 вольт и 600 мА.

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.

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.

Поиск неисправных элементов матрицы

Важная информация! Матрицу, у которой перегорела хотя бы одна линейка кристаллов, следует незамедлительно менять. Оставшиеся осветительные элементы потеряют эффективность и быстро выйдут из строя.

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.

simplelight.info

Схема 30 вт светодиодного прожектора — Про стройку и не только

26 Апр by admin

Пока светодиодная продукция не вошла в нашу жизнь окончательно и производство полноценно не стало на рельсы, цена на светотехнику LED продолжит кусаться. Но зачем ждать или, того хуже, переплачивать, если можно собрать своими руками прожектор нужной мощности по нашей инструкции.

Светодиодный прожектор своими руками

Содержание статьи:

Электротехнические особенности работы со светодиодами

Если вы намерены использовать светодиодную технику, вам не помешает узнать о некоторых тонкостях работы с ней, которые отчасти можно назвать недостатками. С одной стороны, светодиоды — компактные, экономные и долговечные источники света, а с другой?

Твердотельные полупроводниковые элементы критически чувствительны к высоким температурам в активной зоне. Явление, называемое деградацией, заключается в потере полупроводником легирующих добавок, что выражается в снижении светового потока или окончательном выходе из строя.

Конструкция светодиодаа) конструкция обычного светодиода: 1 — анод; 2 — катод; 3 — проводник; 4 — кристалл; 5 — пластиковая линза
б) конструкция мощного светодиода: 1 — корпус; 2 — проводник; 3 — теплоотвод; 4 — кристалл; 5 — линза; 6 — катод

При температуре от 60 °С светодиод деградирует очень быстро и заявленные производителем 50 тысяч часов в итоге оборачиваются в 3–5 тысяч. И чем мощнее одиночный светодиод, тем выше вероятность его быстрого старения из-за перегрева. Поэтому при разработке осветительных приборов во главу угла ставится качественная система отвода тепла, а также разбиение излучателя на несколько точек и их правильная компоновка.

Другая особенность светодиодов — они могут пропускать только ограниченное число электронов в единицу времени. Сеть, питающая светодиод, должна быть стабилизирована по току, иначе возникает сильный перегрев и связанные с ним негативные последствия. Ток в цепи питания регулируется приложенным напряжением и ограничивается резистором на каждом из светодиодов. При разработке схемы соединения нужен тщательный расчёт: завысите напряжение и светодиоды быстро выйдут из строя, а сделаете слишком низким — будут светить вполсилы.

Монтаж мощного светодиода на радиатор

Наиболее простые прожекторы имеют только один светоизлучающий элемент, в приборах же высокой мощности рекомендуется распределять нагрузку для более эффективного отвода тепла. В таких случаях соединение может быть последовательным, параллельным или смешанным. Первое не совсем безопасно: если один из светодиодов перегорит, он может либо разорвать цепь, либо шунтировать её. При параллельном (и особенно смешанном) соединении велик риск, что после выключения из цепи одного потребителя ток в питающей сети возрастёт до неприемлемых величин.

Точечные источники и матрицы: выбор, закупка

Есть три типа светодиодов, которые разумно использовать в изготовлении прожекторов. Учтите, что при сборке светового прибора из нескольких светодиодов, они должны быть идентичны как по типу, так и по вольт-амперным характеристикам. Также рекомендуется приобрести до десятка запасных диодов в качестве ремкомплекта и на случай повреждения при монтаже.

Светодиоды в виде пластиковой капсулы со штыревыми выводами пригодны для изготовления небольших прожекторов и фонариков. Это наиболее дешёвый тип продукции, а конечное изделие в итоге будет относительно легко отремонтировать.

Маломощные светодиоды

Второй тип — сверхяркие белые светодиоды на металлической подложке. Их стоит использовать в высокомощных осветительных приборах, отводить тепло от них достаточно просто.

Cверхяркий белый светодиод для прожектора

Ещё одной разновидностью LED служат светодиодные матрицы высокой мощности. Не рекомендуется самостоятельно изготавливать прожекторы с мощностью матриц 20 Вт и выше: эффективно отвести тепло простыми мерами не удастся.

Светодиодная матрица для прожектора

Детали корпуса и рефлектора

Есть ряд решений для корпуса самодельного прожектора. Если требуется высокая степень пыле-влагозащиты для уличного фонаря, то подойдёт автомобильная фара. Ободок цоколя лампы нужно будет вырезать и закрепить поверх панели со светодиодной матрицей. Недостаток метода — ограниченная мощность прожектора при том, что матрица в нём поместится только одна.

Светодиодный прожектор из фары

Если вы размещаете несколько светодиодов или матриц на одной печатной плате или монтажной панели, корпус можно изготовить из жести или тонколистовой стали. На заготовке разметьте развёртку усечённой пирамиды: квадрат в центре и одинаковые равнобедренные трапеции по сторонам. Не забудьте оставить по «язычку» на одной из боковых сторон каждой трапеции для стыкования лепестков между собой. Также в меньшем основании трапеции следует оставить прямоугольную полоску около 15–20 мм, а в центре квадрата вырезать ещё один со стороной на 20–25 мм меньше.

Корпус для прожектора своими руками

Когда выкройка будет готова, отшлифуйте края, согните корпус и соедините швы заклёпками. Внутреннюю поверхность прогрунтуйте, вскройте белой аэрозольной краской без глянца и оставьте сохнуть на 2–3 суток. С передней стороны корпуса заведите по диагонали квадратный отрезок стекла подходящих размеров и прислоните его к загнутым полочкам изнутри. По контуру стекла обильно пройдитесь белым силиконом, им же промажьте швы корпуса.

Корпус для прожектора своими руками

Крепление монтажной панели или платы выполните на восьми болтах по 4 мм, предварительно просверлив отверстия по краям каждой полочки на узкой стороне корпуса. Чтобы пластина прилегала плотно, используйте уплотнитель для дверей из вспененного ПВХ. Обтянуть болты будет непросто, их головки недоступны, поэтому используйте пару законтренных гаек на конце.

Монтаж радиоэлементов

Если вы выбрали светодиоды со штыревыми выводами, для их монтажа потребуется пластина текстолита. Продумайте схему размещения и нарисуйте перманентным маркером токоведущие дорожки. Аноды всех светодиодов (длинные хвосты) допустимо собрать на одну шину «массы». Катоды также собираются в одну точку, но в цепь питания каждого светодиода следует последовательно включить токоограничивающий резистор.

Перманентный маркер и текстолит

Его расчёт прост: из напряжения питающей сети вычитаем напряжение светодиода и делим на предельно допустимый ток. Чтобы перестраховаться на случай колебаний напряжения источника, допустимый ток светодиода можно заведомо занизить до 90–95% паспортного значения.

Схема светодиодной матрицыПример схемы светодиодной матрицы из диодов с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА

Ориентировочное напряжение питания для одного светодиода составляет 4 В. Если источник выдаёт больше, целесообразно включать диоды по смешанной схеме, где параллельно соединены гирлянды, в каждой из которых по одному светодиоду на каждые 4–5 В напряжения. Допустимый ток для такой последовательной сборки определяется как сумма допустимых токов каждого, а прямое напряжение остаётся тем же, при условии что у каждого светодиода этот параметр одинаков.

Светодиодная матрица своими руками

Разместив элементы и нарисовав дорожки, протравите пластину текстолита в растворе лимонной кислоты (30–50 г), 3-х процентной перекиси водорода (100 мл) и поваренной соли (2 чайные ложки), периодически проверяя степень растворения незащищённых участков. Просверлите отверстия под штыревые выводы сверлом на 1,5–2 мм, просверлите восемь отверстий для крепления платы к корпусу, а затем тщательно пролудите токоведущие части припоем с канифолью.

Схема 30 вт светодиодного прожектораДля светодиодной матрицы можно также использовать монтажную плату

Если вы собираете диоды или матрицы на охлаждающей подложке, их монтаж выполняется навесным способом. В качестве монтажной панели следует выбрать алюминиевый радиатор типа «расчёска». Каждый светодиод крепится посредством двух или трёх отверстий, разметьте их все сразу и просверлите с тыльной стороны радиатора сверлом на 2,5 мм.

Радиатор для светодиодов

Для крепления используйте короткие саморезы 3,5х11 мм для металлических профилей, но без бура на конце. Перед закреплением диода нанесите на подложку небольшое количество термопасты КПТ-8.

Посадка светодиода на термопасту

Катод (-) и анод (+) у светодиодов с подложкой маркированы, схема подключения и расчёт защитных резисторов одинаковы для всех типов. Соединять элементы между собой следует посредством отрезка телефонного провода. Чтобы не выполнять лишнюю работу, аноды можно сразу припаивать короткими перемычками к корпусу алюминиевого радиатора.

Вопрос об источнике питания

После сборки светодиодов у вас останется два вывода, на которые было бы неплохо подать напряжение, но откуда его взять? Бытовые источники питания здесь мало применимы, для питания светодиодов нужен LED-драйвер, выдающий пульсирующий постоянный ток стабильного значения.

LED драйвер

Для большинства изделий подойдёт драйвер систем интерьерного освещения или для LED-лент. Лучше приобрести источник питания заранее, чтобы по нему рассчитать количество и схему соединения диодов согласно напряжению на выходе и общему току стабилизации.

Для небольших поделок можно использовать блоки питания общебытового назначения с выходным пульсирующим током в 0,5–1,5 А и напряжением на 3–5 В выше прямого напряжения диодов. Стабилизировать источник питания можно микросхемой LM317, для более мощных прожекторов используйте LM350 и LM338, соответственно, увеличивая мощность источника.

Стабилизатор тока для светодиодовСтабилизатор тока для светодиодов

Ограничение тока микросхемой можно регулировать, меняя сопротивление резистора. Его номинал определяется как 1,25/I, где I — ток светодиода или сборки.

рмнт.ру

19.11.16

Source: www.rmnt.ru

vse-pro-stroyku.sqicolombia.net

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт — Отопление

Одним из современных видов светодиодных источников света для уличного освещения является светодиодный прожектор. Электрическая схема светодиодного прожектора принципиально не отличается от схемы светодиодной лампы. Основное отличие заключается в их конструкции, так как требуется обеспечить работоспособность в широком диапазоне температур в условиях осадков. Поэтому ремонт прожекторов своими руками мало чем отличается от ремонта светодиодных ламп и даже проще, так как не возникает трудностей при разборке. Для получения доступа к драйверу и светодиодам прожектора достаточно отвинтить всего несколько винтов.

Ремонт маломощного светодиодного прожектора

Попали мне в ремонт два одинаковых светодиодных прожектора типа СДО01-10 мощностью 10 Вт. При внешнем осмотре сразу была обнаружена неисправность у одного из них – частичное отслоение защитного слоя и наличие темного пятна на светоизлучающей поверхности светодиодной матрицы.


Внешний вид светодиодного прожектора

Надежда на ремонт прожектора с неисправной светодиодной матрицей сразу исчезла, так как стоимость такого светодиодного излучателя обычно превышает половину стоимости прожектора. Да и приобрести новую матрицу весьма проблематично, так как на светодиодах обычно нет маркировки и определить тип нестандартного излучателя сложно. Внешний вид второго прожектора не вызвал вопросов.

Решил упростить задачу ремонта, переставив драйвер прожектора со сгоревшей матрицей в прожектор с исправной. Но снятие задних крышек показало, что в обоих прожекторах драйверы неисправны.

Сгоревшие резисторы в драйверах прожекторов

В обоих драйверах перегорели защитные резисторы номиналом 1 Ом, что свидетельствовало о пробое одного из диодов диодного мостика или ключевого транзистора.

Сгоревшие транзисторы в драйверах прожекторов

Прозвонка мультиметром показала, что пробит переход у ключевого n-p-n транзистора D13005K и управляющего S8050.

Сгоревшая оптопара в драйвере прожектора

Резистор и транзисторы были выпаяны и заменены исправными, но прожектор не заработал. Дальнейший поиск неисправного элемента привел к оптопаре обратной связи, которая оказалась в обрыве. На фотографии оптопара находится слева вверху. После замены оптопары светодиодный прожектор заработал.

Электрическая схема светодиодного прожектора

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

Электрическая схема светодиодного прожектора

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 так же 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, не смотря на толстостенный дюралюминиевый корпус, являющийся одновременно и радиатором перегорела светодиодная матрица.

Матрица светодиодная в корпусе прожектора

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.

Сгоревшая светодиодная матрица прожектора

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.


Покрытие матрицы прожектора термопроводящей пастой

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.

Покрытие корпуса прожектора термопроводящей пастой

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 выше сказанного, 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 нанесена свежая термопаста.

Ремонт мощного светодиодного прожектора

Еще раз пришлось столкнуться с ремонтом более мощного прожектора типа СДО01-30 мощностью 30 Вт.


Прожектор мощный, внешний вид

Внешний вид прожектора представлен на фотографии. По габаритным размерам он несколько больше, а конструкция прожектора повторяет конструкцию выше представленной модели.

Драйвер в корпусе прожектора

После снятия задней крышки с прожектора и осмотра внешнего вида радиоэлементов на печатной плате, деталей с подозрительным внешним видом обнаружено не было.

Сгоревшие резисторы на плате драйвера прожектора

Осмотр печатной платы после ее снятия со стороны печатных проводников сразу выявил два перегоревших резистора, R8 (2 Ом) и R22 (1 Ом). Обычно низкоомные резисторы перегорают от большого протекающего через них тока при пробое полупроводниковых приборов или конденсаторов. Рядом с резисторами находился полевой мощный транзистор SVD4N65F, который и оказался при прозвонке неисправным. Электрической схемы прожектора в наличии не было и пришлось номиналы сгоревших резисторов узнать, вскрыв исправный прожектор такого же типа.

Резисторы на плате драйвера прожектора

Неисправные резисторы и транзистор были выпаяны и дополнительно проверены на печатной плате все остальные полупроводниковые элементы. После запайки исправных резисторов и транзистора в печатную плату прожектор заработал.

Как видите, владея навыками работы с мультиметром и паяльником можно успешно ремонтировать любые светодиодные прожекторы своими руками.

ydoma.info

Предыдущая работа щедро снабжала меня трупами светодиодных ламп и светильников. Не вдаваясь в технические подробности, более 99% продающегося повсеместно — откровенный шлак, принципиально не способный работать сколь-нить долго по причине явно-недостаточного, или вааще отсутствующего охлаждения.

ещё размышления в тему, : производители СДЛ озабочены слишком высоким сроком службы СДЛ

вот примерчик полного шлака: фуфловый чисто-пластиковый "радиатор". результат предсказуем: светодиоды выгорели, видны почернения кристаллов, и само-выпаялись

относительно неплохо были сделаны светодиодные прожекторы "старого образца" с цельно-литым алюминиевым корпусом-радиатором, но они стремительно исчезают из продажи.

Но, видимо, продавцы и кетайцы посчитали, что столько люмини — это слишком жирно, и от-оптимизировали эти прожекторы. Теперь в продаже везде прожектора "нового образца" с пластиковым корпусом и отдельным радиатором.

Патрон поставлен для оценки размеров. Радиатор имеет площадь оребрения в районе 200кв.см. Результат предсказуем: разогрев радиатора в районе +100гр, быстрая деградация и выход из строя светодиодов

обратите внимание: тут 60шт светодиодов 0,5Вт тип 5630. Т.е. диоды используются на 100%. Запас по режимам? глупости какие, не слышали. А ещё мой препод по электронике в далёкие 80е, говаривал, что юзают компоненты на >60% предельных режимов, либо недоумки, либо жадные буржуи.

Тут схемотехника излучателя такая: 2 параллельных группы по 30 последовательных 5630. Прямое напряжение в районе 90В при +25г р, и ток 300мА.

Светодиоды смонтированы на люминевой плате, которая прикручена только по углам. Прилегание неплотное.

результат — на фото. За жалкие 100 моточасов, люминофор уже сильно почернел, несколько диодов сгорело с прожиганием чёрных дыр в люминофоре. Драйвер тоже сдох. Группы светодиодов пере-подключены мною последовательно, драйвер даун-грейжен до тупого конденсаторного.

опытным путём было выяснено, что такой радиатор способен поддерживать вменяемую температуру на кристаллах в районе +80гр и +60гр на радиаторе, при мощности всего в 1/3 номинальной у прожектора. Что мною и сделано, ток снижен втрое.

Примерно такая же картина по другим мощностям прожекторов такого типа: жутчайший перегрев и быстрое подыхание

мораль? избегайте покупки таких прожекторов "нового образца", по возможности, ищите цельно-литые прожекторы "старого образца".

кстати, обратите внимание на драйверы разных прожекторов. У них отсутствует как класс конденсатор в выпрямителе. Это так производители борются за приличный косинус фи. Нужно ли говорить, что пульсации 100Гц на выходе огромны. Не спасают конденсаторы на выходе. Не юзайте такие прожекторы там, где работаете долго, поберегите глаза. Как минимум, туда полезно добавить электролит в выпрямитель, не менее 10мкФ на каждые 10Вт

также обратите внимание, что все драйверы, да и у светодиодных ламп тоже, сделаны по схеме "step-down", т.е. там не трансформатор, а дроссель, и развязки от сети нет! Будьте предельно-внимательны! Изоляция "кристалл-подложка" явно не рассчитана на напряжение сети.

www.drive2.ru

В продолжении прошлой статьи. Для тех кто не читал, напомню вкратце. Недавно принесли на ремонт мощный 120 Вт светодиодный прожектор, проработал всего год. Как выяснилось, у него сгорел драйвер. И я там начал ныть по поводу недолговечности импульсных источников питания и задался вопросом о поиске более простого и надежного решения. Сегодня решил собрать и проверить работу схемы с гасящим конденсатором. Подобная схема широко используется для питания светодиодных софитов.

shema

Предварительно рассчитал ёмкость гасящего конденсатора по известной формуле


formula

Для расчёта взял следующие параметры:

Uc (напряжение сети) = 220 В;
U (напряжение на входе диодного моста) = 60 В;
I (номинальный ток светодиодов) = 1.8 А;

По расчёту получилось что необходим конденсатор ёмкостью 27 мкФ. Пробежался по закромам, набрал всяких разных конденсаторов что бы обеспечить нужную ёмкость, а так же поэкспериментировать с отклонением ёмкости от расчетного значения. Что бы избежать недоразумений, ёмкость всех конденсаторов замерил измерителем иммитанса Е7-16.

P1000820

P1000818

Несмотря на почтенный возраст некоторых экземпляров, ёмкость практически соответствовала указанной.

P1000815

Спаял схему. Что бы сильно не заморачиваться, силовую часть использовал от платы компьютерного блока питания. Получилась такая конструкция

P1000813

Интересно было узнать — в каких пределах будет изменятся ток при отклонении входного напряжения на 20 % от номинального значения с разными значениями ёмкости гасящего конденсатора. Эксперименты проводились при предварительно прогретых в течение 30 минут светодиодах. Результаты замеров свёл в таблицу и представил в графической форме. В процессе замеров напряжение на конденсаторе C2 менялось в пределах 58 В…62, эти значения в таблицу решил не вносить ввиду их незначительного изменения.


tab

Графики получились линейными

graph

Родной драйвер обеспечивал поддержание тока, протекающего через светодиоды, на уровне 1.8 А. По разным данным номинальный ток 60 W светодиода составляет от 1.8 до 2 А, разные продавцы указывают различный ток. Будем считать что ток выше 1.8 А является нежелательным.

Если выбрать конденсатор емкостью 24 мкФ, то при возрастании входного напряжения до 260 В, ток через светодиоды не превысит номинального значения. В нормальном режиме при входном напряжении 220 В обеспечивается ток на уровне 1.5 А, что соответствует потребляемой мощности 90 Вт. При номинальном токе 1.8 А расчетная мощность составляет около 110 Вт. Таким образом при входном напряжении 220 В имеем снижение мощности на 20 Вт (18%) относительно номинального значения. С одной стороны более низкое значение тока увеличивает срок службы светодиода, но приводит к снижению яркости свечения, правда на глаз это не особо заметно. Было бы неплохо замерить яркость соответствующим прибором, но его нет в наличии.

vladikoms.livejournal.com

Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой. Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.

LED лампа выглядит вот так:


Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы

Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия.

Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям :). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?

Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны.

Вернемся к проблемам драйвера.

Вот так выглядит плата драйвера:


Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа

И с обратной стороны:


Рис 3. Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей

Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками.

В МТ7930 встроены защиты:

• от превышения тока ключевого элемента
• понижения напряжения питания
• повышения напряжения питания
• короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки.
• от превышения температуры кристалла

Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер 🙂

Принципиальной схемы на именно такой драйвер добыть не удалось, однако поиск в сети дал несколько очень похожих схем. Наиболее близкая приведена на рисунке:

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт

Рис 4. LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная

Анализ этой схемы и вдумчивое чтение мануала к микросхеме привело меня к выводу, что источник проблемы мигания – это срабатывание защиты после старта. Т.е. процедура начального запуска проходит (вспыхивание лампы – это оно и есть), но далее преобразователь выключается по какой-то из защит, конденсаторы питания разряжаются и цикл начинается заново.

Внимание! В схеме присутствуют опасные для жизни напряжения! Не повторять без должного понимания что вы делаете!

Для исследования сигналов осциллографом надо развязать схему от сети, чтобы не было гальванического контакта. Для этого я применил разделительный трансформатор. На балконе в запасах были найдены два трансформатора ТН36 еще советского производства, датированные 1975 годом. Ну, это вечные устройства, массивные, залитые полностью зеленым лаком. Подключил по схеме 220 – 24 – 24 -220. Т.е. сначала понизил напряжение до 24 вольт (4 вторичных обмотки по 6.3 вольта), а потом повысил. Наличие нескольких первичных обмоток с отводами дало мне возможность поиграть с разными напряжениями питания – от 110 вольт до 238 вольт. Такое решение конечно несколько избыточно, но вполне пригодно для одноразовых измерений.


Рис 5. Фото разделительного трансформатора

Из описания старта в мануале следует, что при подаче питания начинает заряжаться конденсатор С8 через резисторы R1 и R2 суммарным сопротивлением около 600 ком. Два резистора применены из требований безопасности, чтобы при пробое одного ток через эту цепь не превысил безопасного значения.

Итак, конденсатор по питанию медленно заряжается (это время порядка 300-400 мс) и когда напряжение на нем достигает уровня 18,5 вольт – запускается процедура старта преобразователя. Микросхема начинает генерировать последовательность импульсов на ключевой полевой транзистор, что приводит к возникновению напряжения на обмотке Na. Это напряжение используется двояко – для формирования импульсов обратной связи для контроля выходного тока (цепь R5 R6 C5) и для формирования напряжения рабочего питания микросхемы (цепь D2 R9). Одновременно в выходной цепи возникает ток, который и приводит к зажиганию лампы.

Почему же срабатывает защита и по какому именно параметру?

Первое предположение

Срабатывание защиты по превышению выходного напряжения?

Для проверки этого предположения я выпаял и проверил резисторы в цепи делителя (R5 10 ком и R6 39 ком). Не выпаивая их не проверить, поскольку через обмотку трансформатора они запараллелены. Элементы оказались исправны, но в какой-то момент схема заработала!

Я проверил осциллографом формы и напряжения сигналов во всех точках преобразователя и с удивлением убедился, что все они – полностью паспортные. Никаких отклонений от нормы…

Дал схеме поработать часок – все ОК.

А если дать ей остыть? После 20 минут в выключенном состоянии не работает.

Очень хорошо, видимо дело в нагреве какого-то элемента?

Но какого? И какие же параметры элемента могут уплывать?

В этой точке я сделал вывод, что на плате преобразователя имеется какой-то элемент, чувствительный к температуре. Нагрев этого элемента полностью нормализует работу схемы.
Что же это за элемент?

Второе предположение

Подозрение пало на трансформатор. Проблема мыслилась так – трансформатор из-за неточностей изготовления (скажем на пару витков недомотана обмотка) работает в области насыщения и из-за резкого падения индуктивности и резкого нарастания тока срабатывает защита по току полевого ключа. Это резистор R4 R8 R19 в цепи стока, сигнал с которого подается на вывод 8 (CS, видимо Current Sense) микросхемы и используется для цепи ОС по току и при превышении уставки в 2.4 вольта отключает генерацию для защиты полевого транзистора и трансформатора от повреждений. На исследуемой плате стоит параллельно два резистора R15 R16 с эквивалентным сопротивлением 2,3 ома.

Но насколько я знаю, параметры трансформатора при нагреве ухудшаются, т.е. поведение системы должно быть другим – включение, работа минут 5-10 и выключение. Трансформатор на плате весьма массивный и тепловая постоянная у него ну никак не менее единиц минут.
Может, конечно в нем есть короткозамкнутый виток, который исчезает при нагреве?

Перепайка трансформатора на гарантированно исправный была в тот момент невозможна (не привезли еще гарантированно рабочую плату), поэтому оставил этот вариант на потом, когда совсем версий не останется :). Плюс интуитивное ощущение – не оно. Я доверяю своей инженерной интуиции.

К этому моменту я проверил гипотезу о срабатывании защиты по току, уменьшив резистор ОС по току вдвое припайкой параллельно ему такого же – это никак не повлияло на моргание лампы.

Значит, с током полевого транзистора все нормально и превышения по току нет. Это было хорошо видно и по форме сигнала на экране осциллографа. Пик пилообразного сигнала составлял 1,8 вольта и явно не достигал значения в 2,4 вольта, при котором микросхема выключает генерацию.

К изменению нагрузки схема также оказалась нечувствительна – ни подсоединение второй головки параллельно, ни переключение прогретой головы на холодную и обратно ничего не меняло.

Третье предположение

Я исследовал напряжение питания микросхемы. При работе в штатном режиме все напряжения были абсолютно нормальными. В мигающем режиме тоже, насколько можно было судить по формам сигналов на экране осциллографа.

По прежнему, система мигала в холодном состоянии и начинала нормально работать при прогреве ножки трансформатора паяльником. Секунд 15 погреть – и все нормально заводится.

Прогрев микросхемы паяльником ничего не давал.

И очень смущало малое время нагрева… что там может за 15 секунд измениться?

В какой-то момент сел и методично, логически отсек все гарантированно работающее. Раз лампа загорается — значит цепи запуска исправны.
Раз нагревом платы удается запустить систему и она часами работает — значит и силовые системы исправны.
Остывает и перестает работать — что-то зависит от температуры…
Трещина на плате в цепи обратной связи? Остывает и сжимается, контакт нарушается, нагревается, расширяется и контакт восстанавливается?
Пролазил тестером холодную плату — нет обрывов.

Что же еще может мешать переходу от режима запуска в рабочий режим?!!!

От полной безнадеги интуитивно припаял параллельно электролитическому конденсатору 10 мкф на 35 вольт по питанию микросхемы такой же.

И тут наступило счастье. Заработало!

Замена конденсатора 10 мкф на 22 мкф полностью решило проблему.

Вот он, виновник проблемы:


Рис 6. Конденсатор с неправильной емкостью

Теперь стал понятен механизм неисправности. Схема имеет две цепи питания микросхемы. Первая, запускающая, медленно заряжает конденсатор С8 при подаче 220 вольт через резистор в 600 ком. После его заряда микросхема начинает генерировать импульсы для полевика, запуская силовую часть схемы. Это приводит к генерации питания для микросхемы в рабочем режиме на отдельной обмотке, которое поступает на конденсатор через диод с резистором. Сигнал с этой обмотки также используется для стабилизации выходного тока.

Пока система не вышла в рабочий режим — микросхема питается запасенной энергией в конденсаторе. И ее не хватало чуть-чуть — буквально пары-тройки процентов.
Падения напряжения оказалось достаточно, чтобы система защиты микросхемы срабатывала по пониженному питанию и отключала все. И цикл начинался заново.

Отловить эту просадку напряжения питания осциллографом не получалось — слишком грубая оценка. Мне казалось, что все нормально.

Прогрев же платы увеличивал емкость конденсатора на недостающие проценты — и энергии уже хватало на нормальный запуск.

Понятно, почему только некоторая часть драйверов отказала при полностью исправных элементах. Сыграло роль причудливое сочетание следующих факторов:

• Малая емкость конденсатора по питанию. Положительную роль сыграл допуск на емкость электролитических конденсаторов (-20% +80%), т.е. емкости номиналом 10 мкф в 80% случаев имеют реальную емкость около 18 мкф. Со временем емкость уменьшается из-за высыхания электролита.
• Положительная температурная зависимость емкости электролитических конденсаторов от температуры. Повышенная температура на месте выходного контроля — достаточно буквально пары-тройки градусов и емкости хватает для нормального запуска. Если предположить, что на месте выходного контроля было не 20 градусов, а 25-27, то этого оказалось достаточно для практически 100% прохождения выходного контроля.

Производитель драйверов сэкономил конечно, применив емкости меньшего номинала по сравнению с референс дизайн из мануала (там указано 22 мкф) но свежие емкости при повышенной температуре и с учетом разброса +80% позволили партию драйверов сдать заказчику. Заказчик получил вроде бы работающие драйверы, которые со временем стали отказывать по непонятной причине. Интересно было бы узнать – инженеры производителя учли особенности поведения электролитических конденсаторов при повышении температуры и естественный разброс или это получилось случайно?

habr.com

Статья по схемам светодиодных драйверов и их ремонту

Саша, здравствуйте.

Очень хороший у Вас сайт. Хочу поделиться схемами некоторых электронных устройств, срисованных мною с самих девайсов.

В частности, по теме освещения — схемы двух модулей от автомобильных LED прожекторов с напряжением на 12В. Заодно, хочу задать Вам и читателям несколько вопросов по комплектующим этих модулей.

Я не силён писать статьи, об опыте ремонта каких-то электронных устройств (это, в основном, – силовая электроника) пишу только на форумах, отвечая на вопросы участников форума. Там же делюсь схемами, срисованными мною с устройств, которые мне приходилось ремонтировать. Надеюсь, схемы светодиодных драйверов, нарисованные мною, помогут читателям в ремонте.

На схемы этих двух LED драйверов, обратил внимание потому, что они просты, как самокат, и их очень легко повторить своими руками. Если с драйвером модуля YF-053CREE-40W, вопросов не возникло, то по топологии схемы второго модуля LED прожектора TH-T0440C, их несколько.

 

Схема LED драйвера светодиодного модуля YF-053CREE-40W

Внешний вид этого прожектора приведен вначале статьи, а вот так этот светильник выглядит сзади, виден радиатор:

Светодиодные модули этого прожектора выглядят так:

Опыт по срисовыванию схем с реальных сложных устройств у меня имеется большой, поэтому схему этого драйвера срисовал легко, вот она:

 

Принципиальная схема LED драйвера TH-T0440C

Как выглядит этот модуль (это автомобильная светодиодная фара):

Электрическая схема:

В этой схеме больше непонятного, чем в первой.

Во-первых, из-за необычной схемы включения ШИМ-контроллера, мне не удалось эту микросхему идентифицировать. По некоторым подключениям она похожа на AL9110, но тогда непонятно, как она работает без подключения к схеме её выводов Vin (1), Vcc (Vdd) (6) и LD (7) ?

Также возникает вопрос по подключению MOSFET-а Q2 и всей его обвязки. Он ведь он имеет N-канал, а подключён в обратной полярности. При таком подключении работает только его антипараллельный диод, а сам транзистор и вся его “свита”, совершенно бесполезны. Достаточно было вместо него поставить мощный диод Шоттки, или “баян” из более мелких.

 

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Светодиоды для LED драйверов

Я не смог определиться со светодиодами. Они в обоих модулях одинаковые, хотя их производители разные. На светодиодах нет никаких надписей (с обратной стороны – тоже). Искал у разных продавцов по строке “Сверхяркие светодиоды для LED-прожекторов и LED-люстр”. Там продают кучу разных светодиодов, но все они, или без линз, или с линзами на 60º, 90º и 120º .

Похожих по виду на мои, не встретил ни разу.

Собственно, у обоих модулей одна неисправность – частичная, или полная деградация кристаллов светодиодов. Думаю, причина – максимальный ток с драйверов, установленный производителями (китаёзы) в целях маркетинга. Мол, смотрите, какие яркие наши люстры. А то, что они светят от силы часов 10, их не волнует.

Если возникнут претензии от покупателей, они всегда могут ответить, что прожекторы вышли из строя от тряски, ведь такие “люстры” в основном покупают владельцы джипов, а они ездят не только по шоссе.

Если удастся найти светодиоды, буду уменьшать ток драйвера до тех пор, пока не станет заметно уменьшаться яркость светодиодов.

Светодиоды лучше искать на АлиЭкспресс, там большой выбор. Но это рулетка, как повезёт.

Даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды будут в конце статьи.

Думаю, главное для долговечной работы светодиодов – не гнаться за яркостью, а устанавливать оптимальный ток работы.

До связи, Сергей.

P.S. электроникой “болею” с 1970 г., когда на уроке физики собрал свой первый детекторный приёмник.

 

Ещё схемы драйверов

Ниже размещу немного информации по схемам и по ремонту от меня (автора блога СамЭлектрик.ру)

Светодиодный прожектор Навигатор, рассмотренный в статье Про ремонт светодиодных прожекторов (ссылку уже давал в начале статьи).

Схема стандартная, выходной ток меняется за счет номиналов элементов обвязки и мощности трансформатора:

Схема взята из даташита на эту микросхему, вот он:

• LED Driver MT 7930. Typical application / Описание, типовая схема включения и параметры микросхемы для драйверов светодиодных модулей и матриц., pdf, 661.17 kB, скачан:1388 раз./

В даташите подробно расписано, что и как надо поменять, чтобы получить нужный выходной ток драйвера.

Вот более развернутая схема драйвера, приближенная к реальности:

Видите слева от схемы формулу? Она показывает, от чего зависит выходной ток. Прежде всего, от резистора Rs, который стоит в истоке транзистора и состоит из трех параллельных резисторов. Эти резисторы, а заодно и транзистор выгорают.

Имея схему, можно приниматься за ремонт драйвера.

Но и без схемы можно сразу сказать, что в первую очередь надо обратить внимание на:

  • входные цепи,
  • диодный мост,
  • электролиты,
  • силовой транзистор,
  • пайку.

Далее надо проверить поступление питания на микросхему, которое подается в два захода – сначала от диодного моста, потом (после нормального запуска) – с обмотки обратной связи выходного трансформатора.

Сам я именно подобные драйвера ремонтировал несколько раз. Иногда помогала только полная замена микросхемы, транзистора и почти всей обвязки. Это очень трудозатратно и экономически неоправданно. Как правило – это гораздо проще и дешевле – покупал и устанавливал новый Led Driver, либо отказывался от ремонта вообще.

 

Скачать и купить

Вот даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды:

• led datasheet 4,8W- / Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 689.35 kB, скачан:558 раз./

• led datasheet 10W / Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 1.82 MB, скачан:709 раз./

 

На этом всё, голосуйте на Сергея из Сочи, задавайте вопросы в комментариях, делитесь опытом!

Особая благодарность тем, кто пришлёт схемы реальных светодиодных драйверов, для коллекции. Я опубликую их в этой статье.

samelectric.ru

Светодиодный прожектор Navigator NFL-P-30-4K-BL-SNR-LED пришел в ремонт со следующим диагнозом. Работает часть  только светодиодного прожектора, причем  часть,  которая светилась, напоминала больше работу стробоскопа, чем прожектора. Схемы на это устройство не было, очередной раз пришлось убедиться,  чем меньше схема,  тем удивительнее фантазия инженера создавшего ее. Но если не рассматривать инвертор, то вся остальная конструкция  вызвала серьезное недоумение, качество намного выше, по сравнению с инвертором. Хотя сами светодиоды (предположительно 5730-1) припаяны вкривь и вкось, помимо пайки под контакт, припаян также корпус светодиода, своей охлаждающей площадкой к тонкой подложке в 2-2,5 мм толщиной, из алюминия (может керамики).

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт

Рис. 1 Демонтированный светодиод, 1- контактные площадки, 2 — радиаторная площадка (контакт под радиаторную площадку оторвался вместе со светодиодом)

Сама подложка механически прижата к мощному черненому радиатору, один вид которого  вызывает уважение. Подводящие провода в силиконовой оболочке довольно редко использующейся в бытовой технике, так же вызывают положительные эмоции.

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт

Рис. 2 Охлаждающий радиатор, подложка светодиодов.

И немножко дегтя в бочку меда – мощный радиатор не дает безболезненно снять неисправные светодиоды, в отсутствие паяльной станции, фен и два паяльника не сильно помогают, вместе со светодиодом поднялась и площадка радиатора под корпусом светодиода. Неудобный демонтаж на фоне отсутствия блочной конструкции делают блок светодиодов 50254 V-0.5 неремонтопригодным в бытовых условиях (напоминаем, перегрев кристалла светодиода свыше 110С-130С приводит к летальному исходу для последнего ),  да и не всякая мастерская возьмется за демонтаж монтаж светодиодов, учитывая стоимость деталей плюс работа  — дешевле купить новый.

Инвертор GT-50254 V.06 хоть и доставил удовольствие, эдакий ребус, но, в конечном счете, отремонтировать его не удалось. За время обеда — это было нереально, а терять время — собирать новый инвертор, нет желания. ШИМ –контроллер имеет заводскую маркировку AFB3HF, найти такой не  удалось. Приблизительно в голову не приходил ни какой аналог. Если предположить, что светодиоды 5730-1, то выходное напряжение инвертора 19В, таким образом при 40 Вт  потребляемой мощности получаем 2А на выходе, а значит напряжение обратной связи по току 0,3В, таких ШИМ –контроллеров по памяти вспомнить не удалось, а учитывая факт обратной связи по напряжению вообще на переменном напряжении (!!!), то были оставлены всякие попытки найти аналог.  ULVO где то в  стандартном диапазоне, по крайне от внешнего блока питания 13,5В ШИМ -контроллер запускается и работает стабильно.

Рис. 3 Схема светодиодного светильника Navigator NFL-P-30-4K-BL-SNR-LED

 

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт

Рис.4 Инвертор вид №1

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт

 

Рис. 5 Инвертор вид №2

UPD 09/12/2014.


От нашего читателя Юрия.

Светодиодный прожектор Navigator NFL-50-4K-WH-IP56-LED .

Две неисправности 

  • Прожектор не включатся. Вышел из строя сдвоенный диод шоттки во вторичном выпрямителе в корпусе TO-220 (такие стоят в БП компьютеров). После замены диода прожектор включился.
  • Прожектор мерцает. Неисправность резистора на 100 ом (R5 100 Ом по аналогии со схемой на рис. 3) в цепи питания обмотки трансформатора (обмотка обратной связи), питание 12V, оно же питает и микросхему ШИМ .

От нашего читателя Юрийник.

  • При выходе из строя одного светодиода в линейке. Перемкнуть в каждой шестёрке светодиодов неисправные, их по одному в группе. В исправных шестерках перемкнуть так же по одному (для согласования нагрузки).
  • Электронный балласт  релаксирует (мерцает. zival). Шунтировать резистор R7 (рис. 6) емкостью 1000пФ
  • Режим светодиодной матрицы можно менять.  Для этого, подключаем к плюсовому выводу электронного балласта  последовательно резистор от 5 до 100 Ом

Рис. 6. Ремонт светодиодного светильника по совету читателя Юрийник

zival.ru


otoplenie.site

Вопрос по ремонту светодиодных прожекторов.

Здравствуйте. Начну по порядку. У нас нигде не продаются диоды для прожекторов. Поэтому, в госорганизациях, где их используют, они просто заменяются. У меня есть знакомый электроик в "колхозе" (СПК), где прожекторы используются на ферме. Когда они перегорают, как я уже писал, их просто заменяют. Он мне принёс несколько перегоревших разной мощности. Напряжение на выходе с драйвера я нашёл, поэтому я выписал диоды с Али. С десятиватными проблем не возникло - после замены заработали.

Поменял диод в тридцативатном - он горит, но мигает с амплитудой, примерно, в секунду. Есть три прожектора и три диода - эффект у всех одинаков, "рокировки" эффекта не дали.

Подумал о "бракованой партии". (маловероятно, что в трёх пробиты драйвера. Да и напряжение есть)
Подвесил десятиватный диод последовательно с резисторами - ведёт себя так-же. Моргает.
К сожалению, десятиватные отремонтированные уже висят там, где им положено, поэтому подкинуть туда тридцатку и посмотроеть, что будет, я не могу.(Муторно))))

Попробовал подвесить параллельно кондёр на 1000 мФ (единственный был под рукой). Десятиватный стал моргать очень плавно, кажется, вот ещё бы тысячу - и будет гореть не моргая (но нету под рукой.

Поменял диод на "родной" тридцативатный, тоже с кондёром - моргает как и моргал, только еле-еле светится. Я даже испугался, что кондёр не той полярностью посадил - но нет, всё правильно.

Короче, что мы имеем:

Драйвер (написано 40 В, 900 мА)

1. Диод (Китайцы заверяли, что падение 32В, ток 800-1000мА) моргает резко. С конденсатором 100 мФ, мигает с той-же амплитудой, еле-еле светясь.

2. Диод 10 Вт (китайцы заверяли, что падение 12 В, ток 300 мА) с сопротивлением моргает так-же. С конденсатором моргает плавно, накал не изменяется.

В чём дело???

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

usamodelkina.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о