В электротехнике светодиоды применяются довольно давно. Но если раньше они использовались исключительно в качестве разнообразных индикаторов, то сегодня сфера применения этих элементов значительно расширилась.
С помощью инфракрасных диодов передаются сигналы от пультов дистанционного управления и всевозможных датчиков, они же используются в камерах наблюдения, контрольно-измерительной аппаратуре и других устройствах.
Еще одна разновидность – сверхъяркие элементы, научившись наконец-то светиться по-настоящему, довольно уверенно теснят традиционные источники освещения – лампы накаливания и даже более совершенные и экономичные люминесцентные светильники.
Вряд ли хоть кто-то в наши дни не слышал о светодиодных лентах (для растений например), а уж фонарик с данным типом лампочек имеется практически у каждого. Так или иначе, светодиоды применяются все шире, а потому нам все чаще приходится сталкиваться с необходимостью (при попытке выяснить причину поломки того или иного прибора) проверять их работоспособность.
Далее мы расскажем о нескольких способах, позволяющих решить эту задачу легко и профессионально.
Сверхъяркие
Проверка желтых, синих и белых светодиодов, применяемых в качестве источников освещения и называемых сверхъяркими, особой сложности не представляет. Для этого выводы элемента достаточно подсоединить к источнику питания напряжением от 3 до 4,2 В (не более!).
В качестве подобного источника удобнее всего использовать пару полуторавольтных батареек, соединенных последовательно. Но в том-то и дело, что они далеко не всегда имеются под рукой.
Нельзя ли осуществить проверку посредством обычного мультиметра, которым располагает каждый радиолюбитель, тем более что в современных версиях этого прибора предусмотрен специальный режим для проверки диодов?
Оказывается, такая возможность есть. Хотя упомянутый режим ,по причине недостаточной мощности питания, в данном случае не поможет. Вместо него мы воспользуемся режимом измерения параметров транзистора, который также предусмотрен в каждой современной модели цифрового мультиметра.
Для исследования транзисторов тестер снабжен специальным разъемом, к которому подключаются выводы элемента. Он маркируется буквами PHP. Катод сверхъяркого светодиода (это самый короткий вывод) необходимо подключить вместо коллектора (позиция «С» на разъеме), а анод – вместо эмиттера (позиция «Е»). Если элемент годен, он начнет светиться, причем положение переключателя режимов измерения в данном случае значения не имеет.
В большинстве случаев осветительный элемент является частью светодиодной схемы и воткнуть его непосредственно в PHP-разъем без распайки не получится. Проверить же его с помощью щупов не представляется возможным, поскольку те не могут быть подключены к разъему.
Решить проблему можно путем изготовления несложной конструкции, состоящей из переходника и подключенных к нему щупов от старого или поломанного мультиметра.
Как сделать щупы с переходником на PHP-разъем
Нам понадобится совсем немногое:
- два ненужных щупа (штекеры необходимо отрезать);
- небольшой фрагмент двустороннего текстолита;
- пара металлических скрепок;
- СМД-светодиод (необходим для удобства эксплуатации, но устройство будет работать и без него).
К текстолитовой пластинке с каждой стороны следует припаять по скрепке, предварительно отогнув их концы на 180 градусов. Получится что-то вроде электрической вилки.
Толщина фрагмента текстолита должна быть такой, чтобы расстояние между штырьками «вилки» соответствовало расстоянию между входами «С» и «Е» на PHP-разъеме. Вот и все, переходник готов. Остается припаять к нему (опять же с двух сторон) провода от щупов.
Лучше размещать текстолит между скрепками несимметрично. Благодаря этому будет проще понять, какой стороной следует включать переходник в транзисторный разъем мультиметра, чтобы не перепутать полярность.
Конструкцию можно дополнить светодиодом типа SMD, на который будет возложена функция индикатора.
Как изготовить щуп своими руками
Если стандартных щупов, которыми можно было бы пожертвовать, у вас нет, вместо них можно использовать самодельные. Для их изготовления понадобится:
- пара иголок;
- залуженная проволока диаметром 0,2 мм (извлекается из многожильного провода).
Проволоку следует намотать на иглу, так чтобы ее витки плотно прилегали друг к другу, а затем припаять. Очень удобно использовать для этой цели никелированные иглы, тогда пайка производится максимально легко и быстро. Часто такой щуп обеспечивает более качественный контакт, чем стандартный.
Алгоритм поиска неисправности в драйвере LED лампы или Эркюль Пуаро отдыхает
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:
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?
Инфракрасные
По мере приобретения бытовых электронных устройств каждый из нас постепенно становится обладателем целой батареи пультов дистанционного управления. Пока техника послушно реагирует на ваши команды, беспокоиться не о чем.
Но вполне вероятна такая ситуация, когда отчаянные попытки переключить канал или убавить яркость люстры не приводят ни к какому результату. В таких случаях сначала проверяют состояние инфракрасного светодиода, посредством которого пульт ДУ передает основному устройству ваши требования.
Читать также: Стационарный электрорубанок своими руками
Проверить ИК-светодиод в ДУ-пульте или другом устройстве можно несколькими способами. Начнем с самого простого:
Направьте излучение диода в объектив цифровой камеры. Подойдет не только фотоаппарат, но и телефон, ноутбук, видеорегистратор, web-камера и т.д. ИК-излучение абсолютно невидимо для человеческого глаза, но «глаза» электронные регистрируют его очень хорошо. Если светодиод исправно выполняет свои функции, на матрице будут наблюдаться вспышки фиолетового цвета.
При отсутствии умеющего снимать гаджета подпавший под подозрение светодиод можно демонтировать, заменив его на сверхъяркий или светодиод SMD-типа. Убедитесь только, что рабочее напряжение обоих элементов совпадает.
Если проверочный светодиод при нажатии кнопок на пульте испускает видимое световое излучение (скорее всего, оно будет неярким), значит, ИК-светодиод свое уже отслужил.
Более сложный способ, но зато не потребуется ни камера, ни перепайка. Можно воспользоваться инфракрасным фотодиодом. При попадании инфракрасного излучения на сенсор этого элемента на его выводах образуется разность потенциалов.
Чтобы проверить любой ИК-светодиод, его излучение необходимо направить на чувствительную зону фотодиода, предварительно подключенного к открытому входу осциллографа.
Если при этом на экране прибора появляются кривые импульсов, – тестируемый светодиод пребывает в рабочем состоянии. Если же вы наблюдаете полный штиль, значит пора покупать новый ИК-светодиод.
Диагностика светодиода в фонарике
Светодиодный фонарик аккумуляторного или других типов довольно надежное устройство, но и он от поломок не застрахован. Если даже после установки новых батареек свечение остается слабым или вовсе отсутствует, необходимо проверить работоспособность светодиодов и их драйверов.
Перед диагностикой фонарика будет нелишним проверить батарейки (даже если они только что были распакованы) на каком-нибудь заведомо исправном устройстве. Кому-то этот совет покажется банальным, но довольно часто, как показала практика, причиной «разборок» с бытовой электроникой становятся бракованные батарейки, о чем домашний умелец догадывается в последнюю очередь.
Проверка фонарика выполняется в следующей последовательности:
- Отвинчиваем крышку или коническую часть в передней части корпуса.
- Извлекаем светодиодный модуль.
- На плате светодиода – две контактные площадки, к которым подводятся красный и черный провод. Красный провод соответствует положительной полярности (маркировка «+» на плате), а черный – отрицательной (маркировка «-»). В соответствии с полярностью на контакты следует кратковременно подать напряжение в 3 – 4 В (не более 4,2 В!). Если яркость свечения светодиода не изменилась, значит его необходимо заменить. В противном случае (светодиод горит надлежащим образом) замене подлежит драйвер.
- Замена светодиода возможна только в том случае, если его плата прикреплена к капсуле светодиодного модуля посредством винтов. Если плата посажена на термоклей, замена будет нецелесообразной, в этом случае меняют весь модуль.
Отвинтив плату, следует отпаять светодиод, а затем установить новый.
В фонариках светодиоды устанавливаются на алюминиевые радиаторы. Для эффективного теплоотвода перед установкой нового светодиода на радиатор следует нанести свежий слой специальной теплопроводящей пасты, также называемой термопастой. Старый высохший слой, пусть даже довольно толстый, повторно использоваться не может и должен быть удален.
Наглядно проверка обособленного светодиода и простота устройства тестера демонстрируется в следующем видео от крупнейшего поставщика электрооборудования в России.
Часто при поломке того или иного электронного устройства мы без раздумий несем потерпевшего в ремонт, где нам предъявляют солидный счет. Между тем, причина аварии может заключаться всего лишь в отказе светодиода, который легко можно заменить своими силами.
Таким образом, умение проверить работоспособность этих элементов, которые применяются сегодня довольно широко, позволит сэкономить средства и сократить время ремонта до минимума.
LED-светильники популярны и имеют много плюсов, но их сложная конструкция приводит к тому, что место поломки не всегда очевидно. Проверка светодиодов на работоспособность, при поломке позволяет определить причину неисправности и решить судьбу проблемного устройства. Рассмотрим, как в домашних условиях можно выяснить состояние светильников стандартным тестером.
Устройство
Условно все светодиодные лампочки можно разделить на 2 категории: сделанные с учетом всех особенностей светодиодов и собранные без учета этих особенностей. К первой категории относятся дорогостоящие фирменные образцы, имеющие в своей конструкции качественный токовый драйвер и хорошую систему отвода тепла от чипов светодиодов.
данной статье
Стоит отметить, что в последнее время некоторые производители из первой категории выпускают LED-лампы высокой мощности с малоэффективной системой охлаждения. Это приводит к быстрой деградации светодиодов и, как следствие, потере яркости светильника.
Прозвонка отдельных светодиодов
Этот вид проверки — один из самых простых, производится с помощью мультиметра. Стандартный светодиод имеет два длинных контакта — анод и катод. Ножка катода немного длиннее, а при рассмотрении на просвет его электрод внутри корпуса крупнее. Для того, чтобы прозвонить светодиод, надо выполнить следующие действия:
- перевести переключатель в положение Hfe (это режим проверки транзисторов);
- отыскать на панели разъем с обозначениями PNP и NPN;
- анод вставляется в слот С зоны PNP, а катод — в слот Е зоны NPN.
Эти контакты являются плюсовым и минусовым электродами и заставляют светодиод светиться. Если этого не происходит, то либо перепутана полярность (надо поменять местами выводы диода), либо элемент неисправен. Перед тем, как проверить светодиод мультиметром, рекомендуется определить, где у него анод и катод.
Поскольку мультиметры имеют разную конструкцию и характеристики, существует несколько разновидностей гнезд для проверки транзисторов.
Читать также: Газовый баллон срок годности как узнать
Несмотря на разницу, все они имеют нужные слоты.
Проверка инфракрасного диода
ИК диод имеется в каждом пульте дистанционного управления (телевизионном или от другого устройства). Порядок действий точно такой же, как и в случае с прозвонкой мультиметром обычного светодиода. Но проверить инфракрасный диод сложнее, так как увидеть невооруженным глазом его свечение невозможно. При нажатии кнопки на пульте внешне ничего не происходит.
Подобные диоды используются для подсветки камер наблюдения в ночном режиме. Можно воспользоваться камерой телефона, которая видит свечение и поможет решить вопрос с визуальным контролем. Если необходимо проверить общее состояние и определить источник проблемы, можно просто припаять параллельно обычный светодиод. Если он начинает мигать, то виноват ИК диод, а если этого не происходит, причина неисправности в самом пульте.
Проверка диода на плате
Часто бывает необходимо проверить светодиод, не выпаивая из схемы. В подобных случаях методика остается прежней, но технология меняется. Поскольку вставить ножки светодиода в слоты мультиметра невозможно, используют щупы. Размеры отверстий слотов для проверки транзисторов слишком малы, поэтому щупы придется доработать. К свободным концам следует прикрепить тонкие контакты, в качестве которых можно использовать:
- швейные иглы;
- разогнутые канцелярские скрепки;
- куски тонкого провода и т.п.
Некоторые мастера используют небольшую пластинку фольгированного с обеих сторон гетинакса или текстолита, к которым припаиваются куски проволоки, образуя некое подобие вилки. Ее вставляют в нужные слоты мультиметра, после чего можно пользоваться стандартными (не доработанными) щупами.
Внимание! Тестирование светодиодов в фонарике производится подобным способом, но конструкция устройства чаще всего не позволяет добраться до платы. Приходится аккуратно опаивать ее от блока батарей, извлекать из корпуса, после чего можно проверить элементы с помощью щупов мультиметра обычным способом.
Как прозвонить светодиодную лампу
Рассмотрим, как проверить светодиодную лампочку с цоколем Е27, подходящим для обычных бытовых светильников и люстр. Прежде, чем прозвонить светодиодную лампу мультиметром, придется ее разобрать. Сначала надо отсоединить рассеиватель. Он обычно приклеен к корпусу, поэтому надо аккуратно вставить в щель кусочек тонкой пластмассы (пластиковая карта, медиатор или иной предмет) и, понемногу передвигая его по линии склейки, разъединить детали. Если шов слишком прочен и не поддается, можно прогреть его феном. Прозвонка открытой платы мультиметром производится при помощи щупов.
Как вариант, можно воспользоваться батарейкой типа «Крона». Надо выбрать нужную полярность и кратковременными прикосновениями проверить состояние светодиодов. Долго удерживать контакт нельзя, поскольку напряжение батарейки слишком велико.
Что потребуется для починки светодиодной лампочки
Ничего сверхъестественного из инструментов приобретать не придется. В каждой семье обычно есть паяльник, желательно, чтобы он был с тонким жалом. Вместе с ним обычно имеется припой и канифоль (либо флюс, содержащий припой), либо кислота для пайки. Также будут нужны и пинцеты — без них никуда.
Кроме этого, для комфортного проведения работ, желательно иметь держатель (третья рука), либо помощника, который придержит плату со светодиодами. Для быстрого разогрева платы со светодиодами мы рекомендуем использовать компактную газовую горелку. Она позволит быстро отпаять перегоревший светодиод и мгновенно припаять на его место старый. Купить газовую горелку можно в любом магазине табака и стоимость составляет около 350 рублей. Но, если вы не намерены сильно тратиться, подойдет и турбозажигалка.
Но главным компонентом нашего ремонтного набора является еще одна вышедшая из строя светодиодная лампа, желательно такого же типа. Именно она послужит донором запчастей для ремонтируемой лампочки. Т.к. обычно перегорает лишь 1 светодиод, то 7 других пригодятся вам для ремонта выходящих из строя устройств.
И да, после того, как вы почините лампочку, потребуется приклеить на прежнее место ее плафон, а значит нужно запастиcь и супер-клеем (или аналогичным прозрачным клеем для пластика).
Проверка LED прожектора
Для начала надо определить, какой тип светодиода установлен в прожекторе. Могут быть два варианта:
- плата с мелкими SMD;
- один крупный желтый элемент.
Проверка светодиода на исправность производится исходя из его типа. Для платы с SMD применяется уже рассматривавшийся метод прозвонки мультиметром. Для крупных желтых образцов такой метод не годится, поскольку их напряжение питания составляет от 10 до 30 В, что для мультиметра слишком много. Проверить такое устройство самостоятельно можно только одним способом — используя заведомо работоспособный, исправный драйвер, соответствующий испытываемому светодиоду по рабочим параметрам.
Как проверить светодиодную ленту на работоспособность
Проверить светодиодную ленту сразу целиком с помощью мультиметра сложно. Заставить ее светиться не удастся, лишь иногда возникает слабое свечение при проверке в режиме Hfe. Можно произвести проверку поочередно всех светодиодов.
Чаще всего из строя выходят контактные дорожки, которые проверяют по всей длине ленты. Она условно разделена на равные отрезки, состоящие из 3 светодиодов. Граница каждого отмечена на ленте поперечной линией с контактами. Прикасаясь к ним, проверяют каждый отрезок, определяя поврежденный участок. Кроме того, необходимо проверить мультиметром блок питания ленты, поскольку он также подвергается нагрузкам и периодически выходит из строя.
Как подобрать
Чтобы подобрать светодиодный драйвер, необходимо рассматривать комплексно характеристики прибора:
- напряжение на входе и выходе;
- выходной ток;
- мощность;
- уровень защиты от вредных воздействий.
Для начала определяют источник питания. Используются стандартная сеть с переменным напряжением, аккумулятор, блок питания и многое другое. Главное, чтобы входное напряжение было в указанном в паспорте устройства диапазоне. Ток также должен соответствовать входной сети и подсоединенной нагрузке.
Рисунок 5. Виды блоков
Производители выпускают устройства в корпусах или без них. Корпуса эффективно защищают от влаги, пыли и негативных воздействий окружающей среды. Однако для встраивания прибора непосредственно в лампу корпус не обязательный компонент.
Другие способы проверки
Кроме мультиметра, проверку светодиодов можно выполнить с помощью батарейки. Оптимальный вариант — батарейка типа CR2032, которая используется в материнской плате компьютера. Ее напряжение составляет 3 В, этого достаточно для большинства светодиодов.
Возможно использование 4,5 или 9В батареек, но в таких случаях понадобится подключать балластное сопротивление, дающее падение напряжения до безопасных размеров. Для «Кроны» понадобится 750 Ом, для батареек 4,5В — 150-200 ОМ.
Светодиодную ленту можно проверить батарейкой на 12 В. Такие есть в пультах, дверных радиозвонках. Присоединяя контакты ленты к соответствующим полюсам батарейки, определяют участки с перегоревшими элементами. Не менее проблемными элементами являются участки соединения отдельных частей светодиодной ленты — коннекторы, которые окисляются и перестают проводить ток. Прежде, чем приступить к прозвонке, надо проверить их состояние — возможно, проблема кроется в них.
Важно! Если требуется проверить УФ светодиод, следует осторожнее подключать его к источнику тока. Подобные устройства чувствительны к превышению напряжения и легко выходят из строя. Номинальное значение, на которое рассчитан ультрафиолетовый светодиод, составляет 3,4-4 В, эти показатели нельзя превышать.
Устройство и схема драйвера светодиодной люстры.
Для светодиодов как раз и нужен ток, то есть источник с большим выходным сопротивлением. Если светодиод подключить к источнику напряжения (у которого выходное сопротивление гораздо ниже сопротивления диода), то ток после некоторого напряжения будет Очень быстро возрастать, пока диод не сгорит.
Блок питания (инвертор) для последовательного включения светодиодов люстры
А данный драйвер – простейшее устройство, я такие паял в 7-м классе, в радиокружке. Источником тока его можно назвать с большой натяжкой, из-за того, что его выходное сопротивление больше либо равно сопротивлению нагрузки. Это мы посчитали выше.
Вскрываем, и видим незатейливую плату без единого активного элемента:
Разбираем светодиодный драйвер
Коричневые бочонки – это балластные (ограничительные) конденсаторы. Они на рабочее напряжение 400 В, емкость на 0,33 мкФ:
Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера
и 0,82 мкФ:
Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера
На корпусах написано соответственно 334 и 824. Что это означает – поищите “Обозначения цифро-буквенные на конденсаторах”. Я писал об этом в статье по ремонту контроллера люстры с пультом, ссылка выше.
Вид со стороны пайки:
Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема со стороны пайки.
И наконец,
Основные выводы
Проверить светодиоды мультиметром несложно, если имеется понимание принципа их работы. Основная задача — подготовка условий, доработка щупов или изготовление специальных контактов. Важную роль играет правильная полярность, изменение которой не позволит светиться даже исправному элементу. Процесс не занимает много времени, дольше длится подготовка, демонтаж или разборка устройств. Общий принцип состоит в подаче на проблемный элемент соответствующего напряжения, от которого он должен загореться, если он находится в рабочем состоянии. Если же свечение не наблюдается даже при смене полярности, значит, светодиод (или участок ленты) неисправен и подлежит замене.
Читать также: Рейтинг бюджетных фрезеров по дереву
Проверка светодиода мультиметром является наиболее простым и правильным способом определения его работоспособности. Цифровой мультиметр (тестер) – это многофункциональный измерительный прибор, возможности которого отражены в позициях переключателя на передней панели. На работоспособность светодиоды проверяются при помощи функций, присутствующих в любом тестере. Методы проверки рассмотрим на примере цифрового мультиметра DT9208A. Но сначала немного затронем тему причин неисправности новых и выхода из строя старых светоизлучающих диодов.
Решение проблем с драйвером
Неполадки в драйвере – довольно распространенная проблема светодиодных ламп. Чаще всего в драйвере горят резистор или конденсатор.
Имеющимися под рукой домашнего мастера измерительными приборами выявить уровень работоспособности этого элемента довольно проблематично. Поэтому рекомендуется его просто заменить на исправный с аналогичными параметрами.
Причинами, по которым выходит из строя конденсатор, могут стать изначальный заводской дефект или регулярный перегрев модуля в результате некачественного теплоотвода
Найти подходящую деталь в магазинах светотехники получается не всегда. Лучше сразу отправиться на радиорынок или в место продажи радиоэлектроники и там попытаться отыскать нужную вещь.
Когда она будет куплена, потребуется демонтировать неисправный узел, а на его место поставить рабочий элемент.
Для корректного проведения разборки и ремонта лампочек светодиодного типа не понадобится сложное, дорогостоящее оборудование. Устранить возникшие неполадки поможет минимальный набор простых инструментов.
Мультиметр позволит проверить наличие напряжения в цепи, даст возможность обнаружить наличие обрывов и покажет, насколько работоспособны остальные детали схемы.
Мультиметр представляет собой универсальный прибор, предназначенный для измерения основных базовых параметров различных электронных изделий. С его помощью можно узнать, в каком состоянии находятся светодиоды любого LED-изделия
Температура разогрева в момент пайки не должна превышать 260°. Простой паяльник нагревается сильнее, поэтому на его жало нужно плотной спиралью намотать кусок медной жилы с сечением не более 4 мм. Чем сильнее удастся удлинить жало, тем ниже будет его рабочая температура
Паяльный прибор с канифолью и припоем потребуется для восстановления обрывов, найденных в цепи, и последующей замены поврежденных деталей и элементов.
Отверткой небольших размеров удастся аккуратно отделить от корпуса лампы управляющие элементы, а тонким, прочным канцелярским ножиком получится деликатно отсоединить детали от монтажной печатной платы.
Также часто пользователи сталкиваются с такими проблемами, как моргание лампочек и горение ламп при выключенном выключателе. Что служит причиной этих неисправностей и как их устранить мы говорили в других наших статьях:
- Почему моргают светодиодные лампочки: поиск неисправности + как починить
- Почему светодиодные лампы горят при выключенном выключателе: причины и решения
Основные причины неисправности и выхода из строя светодиодов
Особенность любого излучающего диода – низкий предел обратного напряжения, который лишь на несколько вольт превышает падение на нём в открытом состоянии. Любой электростатический разряд или неверное подключение в ходе наладки схемы может стать причиной выхода LED (аббревиатура от англ. Light-emitting diode) из строя. Сверхъяркие малоточные светодиоды, применяемые в роли индикаторов питания различных устройств, часто перегорают в результате скачков напряжения. Их планарные аналоги (SMD LED) широко используются в лампах на 12 В и 220 В, лентах и фонариках. В их исправности также можно убедиться с помощью тестера.
Стоит отметить, что небольшая доля бракованных (около 2%) светодиодов поставляется от производителя. Поэтому дополнительная проверка светодиода тестером перед монтажом на печатную плату не помешает.
Как подключить к светодиодам
Подключить драйвер к светодиодам можно даже без специальных навыков. Контакты и разъемы обозначены маркировкой на корпусе.
Маркировкой INPUT помечены контакты входного тока, OUTPUT обозначает выход. Важно соблюдать полярность. Если подключаемое напряжение постоянное, то контакт «+» нужно подключить к положительному полюсу батареи.
При использовании переменного напряжения учитывают маркировку входных проводов. На «L» подается фаза, на «N» – ноль. Фазу можно найти индикаторной отверткой.
Если присутствуют маркировки «~», «АС» или отсутствуют обозначения, соблюдение полярности не обязательно.
Рисунок 6. Подключение диодов последовательно.
При подключении светодиодов к выходу полярность важно соблюдать в любом случае. В данном случае «плюс» от драйвера подключается к аноду первого светодиода цепи, а «минус» к катоду последнего.
Рисунок 7. Параллельное подключение.
Наличие в цепи большого количества светодиодов может вызвать необходимость разбить их на несколько групп, соединенных параллельно. Мощность будет складываться из мощностей всех групп, тогда как рабочее напряжение окажется равным показателю одной группы в цепи. Токи в данном случае также складываются.
