Сейчас уже можно разделить светодиоды на два основных подтипа: индикаторные и осветительные. Осветительные светодиоды – относительно новые элементы светотехники. Первые модели применялись как индикаторы еще лет 30 назад. Но прогресс на месте не стоит. Инженерам удалось получить большую яркость при минимальном размере и потребляемом токе в сравнение с лампами. Кроме того, светодиоды имеют намного большую механическую прочность. Как лампочку их уже не разобьешь.
Светодиодная осветительная продукция серьезно потеснила практически все другие источники света. Светодиоды могут обеспечить освещение не хуже лампового. А их энергоэффективность намного выше. Обычно источники света на основе светодиодов окупаются в течение года. Сейчас их можно встретить в качестве домашнего освещения, уличных фонарей. Они устанавливаются в световое оборудование автомобилей. Даже в мониторах и телевизорах они заменили лампы подсветки.
Назначение.
Светодиод весьма чувствителен к качеству электропитания. Если пониженное напряжение ему не сделает ничего плохого, то повышенные напряжения и токи очень быстро снижают ресурс этих перспективных источников света. Многие видели, наверное, как на автомобилях хаотично моргают огни. Этот светодиод уже отслужил.
Для обеспечения стабильного электропитания (поддержания заданного напряжения и тока) необходима дополнительная электронная схема – блок питания или драйвер питания. Часто его называют led driver.
Принцип работы.
Электронная схема должна обеспечить строго стабилизированные напряжение и ток, подводимые к кристаллу. Небольшое превышение в цепи питания существенно снижает ресурс светоизлучателя.
В простейшем и самом дешевом случае просто ставят ограничительный резистор.
Это простейшая линейная схема. Она не способна автоматически поддерживать ток. С ростом напряжения, он будет расти, при превышение допустимого значения произойдет разрушение кристалла от перегрева. В более сложном случае управление реализуется через транзистор. Недостаток линейной схемы – бесполезное рассеивание мощности. С ростом напряжения будут расти и потери. Если для маломощных LED-источников света такой подход еще допустим, то при использовании мощных светоизлучающих диодов такие схемы не используются. Из плюсов только простота реализации, низкая себестоимость, достаточная надежность схемы.
Можно применить импульсную стабилизацию. В простейшем случае схема будет выглядеть так:
При нажатии на кнопку происходит заряд конденсатора, при отпускании, он отдает накопленную энергию полупроводнику, а тот излучает свет. При росте напряжения время на зарядку сокращается, при падении – увеличивается. Вот так на кнопку и надо нажимать, поддерживая свечение. Естественно, сейчас это все делает электроника. В источниках питания роль кнопки выполняет транзистор, либо тиристор. Это — принцип ШИМ — широтно-импульсная модуляция. Замыкание происходит десятки, а то и тысячи раз в секунду. КПД ШИМ может достигать 95%.
Категорически не стоит путать светодиодный драйвер и ПРА для люминесцентных ламп, у них разные принципы работы.
Характеристики драйверов, их отличия от блоков питания LED ленты.
Если сравнивать драйвер и блок питания, то у них есть различия в работе. Драйвер – это источник тока. Его задача поддерживать именно определенную силу тока через кристалл или светодиодную линейку.
Задача стабилизированного блока питания в выдаче именно стабильного напряжения. Хотя блок питания – понятие обобщенное.
Источник напряжения применяется в основном со светодиодной лентой, где диоды включены в параллель. Соответственно через них должен проходить равный ток, при неизменном напряжении. При использовании одного светодиода важно обеспечить определенную силу тока через него. Отличия есть, но оба выполняют одну и туже задачу – обеспечение стабильного питания.
Для подключения светодиодной ленты необходимы, как правило, блоки питания, выдающие 12, либо 24 В. Второй параметр – это мощность. Блок питания должен выдавать мощность не равную, а несколько большую, чем мощность подключаемой светодиодной линейки. В противном случае, яркость свечения будет недостаточна. Обычно запас по мощности рекомендуется в пределах 20-30 процентов от суммарной мощности.
При выборе драйвера нужно учесть:
- Мощность,
- Напряжение,
- Предельный ток.
Кроме того, существуют и регулируемые источники питания. Их задача – регулировка яркости освещения. Но различаются принципы – регулировка напряжения, либо силы тока.
Для подключения led-линейки потребуется большая сила тока при неизменном напряжении.
Суммарная мощность будет рассчитываться по формуле P = P(led) × n, где Р – мощность, Р(led) – мощность единичного диода в линейке, n – их количество.
Сила тока через линейку будет рассчитываться по аналогичной формуле.
Если есть желание самостоятельно изготовить источник питания для светодиодов, то самый простой вариант – импульсный без гальванической развязки.
Схема проста и надежна. Делитель основан на емкостном сопротивлении. Выпрямление производится при помощи диодного моста. Электролитический конденсатор (перед L7812) сглаживает пульсации после выпрямления. Конденсатор после L7812 сглаживает пульсации на светодиодах. На работу схемы он не влияет. L7812 – собственно сам стабилизатор. Это импортный аналог советских микросхем серии КРЕНхх. Та же самая схема включения. Характеристики несколько улучшены. Однако предельный ток составляет не более 1.2А. Это не позволит создать мощный светильник. Существуют неплохие варианты готовых источников питания.
Как выбрать драйвер для светодиодов.
От выбора драйвера зависит срок службы светодиодов. При этом светодиод достигает своих номинальных характеристик, так как получает необходимую ему мощность.
В зависимости от степени защиты драйвер можно применять либо дома, либо на улице. Внешне драйвер может быть открытым, в корпусе из перфорированного металла, либо – закрытый, размешенный в герметичной металлической коробке. Для дома достаточно негерметизированного пластикового корпуса, в котором расположен электронный блок.
Сразу стоит учесть, что ограничивающий резистор – это не самый лучший вариант. Он не избавит ни от скачков питающей сети, ни от импульсных помех. Любое изменение напряжения приведет в скачку тока. Линейные стабилизаторы также не являются достойным средством запитки светоизлучающих диодов. Его способности ограничиваются низкой эффективностью.
Выбор драйвера производится только после того, как известна суммарная мощность, схема подключения и количество светодиодов.
Сейчас много подделок и одни и те же по типоразмерам диоды могут обеспечивать разные мощности. Лучше использовать только известные марки электротехнической продукции.
На корпусе драйвера для подключения светодиодов, всегда размещена спецификация. Она включает:
- класс защищенности от пыли и жидкости,
- мощность,
- номинальный стабилизированный ток,
- рабочее входное напряжение,
- диапазон выходного напряжения.
Достаточно популярны бескорпусные led-драйверы. Плату потребуется разместить в корпусе. Это необходимо для безопасного использования. Платы больше подходят для радиолюбителей-энтузиастов. У них входное напряжение может быть либо 12 В, либо 220 В.
Также стоит продумать о размещении драйвера. Температура и влажность влияют на надежность системы освещения.
Виды драйверов.
По типу их можно подразделить на:
Линейные. Они наиболее подходящие, если входное напряжение не стабильно. Отличаются улучшенной стабилизацией. Распространены мало по причине низкого КПД. Выделяет большее количество тепла, подходит для маломощной нагрузки.
Внешний вид и схема драйвера LED 1338G7.
Импульсные. Основаны на микросхемах ШИМ. Обладают высоким КПД. Отличаются малым нагревом и длительным сроком службы.
Микросхемы ШИМ создают значительный уровень электромагнитных помех. Людям с кардиостимуляторами не рекомендовано находится в помещениях, где применяются такие драйвера для питания светодиодов.
Драйвер, работающий с диммером. Принцип основан на использовании ШИМ-контроллера. Принцип состоит в том, что регулируется сила тока на светодиодах. Низкокачественные изделия дают эффект мерцания.
LED драйвер на 220 В.
Существует немало уже готовых светодиодных драйверов промышленного производства. Естественно, они обладаю различными характеристиками. Их особенность в том, что они питаются от сети 220 В переменного напряжения и могут работать в широком диапазоне питающего напряжения. Задача, у них все та же. Выдать определенную силу тока. Многие промышленные изделия уже имеют гальваническую развязку. Гальваническая развязка предназначена для передачи электроэнергии без непосредственного соединения входной и выходной частей схемы. Это дополнительные очки в плане электробезопасности (простейшей и исторически первой гальванической развязкой считается обычный трансформатор). Обычно они имеют нестабильность не более 3 %. В подавляющем большинстве сохраняют работоспособность от 90-100 Вольт и до 260 Вольт. В магазинах очень часто их могут называть:
- блок питания (БП),
- источник тока,
- адаптер питания,
- источник питания.
Это все одно и тоже устройство. Продавцы не обязаны обладать техническим образованием.
Рекомендуемые производители светодиодных драйверов.
Многие светодиодные энергосберегающие лампы уже имеют встроенный драйвер. Тем не менее лучше не приобретать безымянную продукцию родом из Китая. Хотя временами и попадаются достойные внимания экземпляры, что в прочем явление редкое. Существует огромное количество поддельных осветителей. Многие модели не имеют гальванической развязки. Это представляет опасность для светодиодов. Такие источники тока при выходе из строя могут дать импульс и сжечь led-ленту.
Но тем не менее рынок в основном занят именно китайской продукцией. Российские поставщики известны не широко. Из них можно ответить продукцию фирм Аргос, Тритон ЛЕД, Arlight, Ирбис, Рубикон. Большинство моделей может работать и в экстремальных условиях.
Из иностранных можно смело выбрать источники тока от Helvar, Mean Well, DEUS, Moons, EVADA Electronics.
Из китайских можно доверять MOSO. Возможно появление новых брендов, которые производят конкурентоспособные устройства.
Хорошие рекомендации имеют Texas Instruments (США) и Rubicon (Япония, не путать с «Рубикон» Россия. Это разные марки). Но пока они дороги.
Схема подключения драйвера к светодиодам.
Перед подключением светодиодов к драйверу необходимо уметь определять его полярность, иными словами, распознавать, где анод (+), где катод (-). Без этого света не будет.
Индикаторные диоды, а также некоторые маломощные осветительные, имеют два вывода.
Светодиоды в исполнении SMD (поверхностный монтаж) имеют либо 2, либо 4 вывода. В любом случае это анод и катод.
В первом случае выводы 3 и 4 могут быть не задействованы. Во втором случае косой срез расположен ближе к катоду. Обратите внимание, единого стандарта нет и возможны различия в полярности.
Поэтому можно либо обратиться к datasheet, либо использовать низковольтный источник постоянного тока и резистор ограничитель. В случае неправильной полярности светодиод не может загореться.
При использовании источника тока схема драйвера для светодиодов будет следующая:
Если у нас источник напряжения, то подключение осуществляется через ограничивающий резистор.
Классическая светодиодная лента построена по такой схеме:
В этом случае расчет производится по формулам:
При подключении важно учитывать:
- При малой силе тока, мы теряем в яркости, при большой в сроке службы.
- Напряжение из datasheet указывает падение напряжения при прохождении номинального тока. Этот параметром не основной.
- Мощным светодиодам требуется и качественное питание, и хорошее охлаждение.
Схемы (микросхемы) светодиодных драйверов.
Как правило драйвера светодиодов строятся на интегральных стабилизаторах (КРЕНхх, либо импортные аналоги) или ШИМ. Схемы достаточно просты.
Существует схема самодельного источника тока на советской микросхеме К142ЕН12А. Резистор R2 позволяет менять яркость свечения.
Линейный светодиодный драйвер своими руками.
Эта часть статьи посвящена радиолюбителям.
Это весьма интересная схема. В качестве ключевого элемента выступает униполярный (полевой) транзистор. Степенью его открытия управляет микросхема – квадрантный компаратор напряжения. Возможно, эта схема покажется сложной, но тем не менее ее можно смело отнести к линейным источникам тока, так как управление током осуществляется через соединение «исток-сток». Степень открытия зависит от приложенного к затвору напряжения. Регулировка достигается за счет связи одного из входов компаратора и напряжения со стока. VD1 выполняет функцию защиты.
Срок службы светодиодных драйверов.
Как такового определенного срока службы нет, но многие производители готовы дать гарантию сроком в пять лет на свою продукцию. Естественно, при согласовании мощностей. Для того, чтобы источник питания прослужил дольше не следует давать нагрузку, при которой он будет отдавать предельные токи. Если он собран из качественных комплектующих, то он будет стабильно работать достаточно долгое время. Но рабочие температуры могут быть близки к критическим (зависит от схемотехнических решений). Оптимально, если мощность потребителей будет меньше на 20-30 процентов.
Если говорим о самодельном изготовлении, то многое зависит от качества сборки, качества радиодеталей. Интегральные стабилизаторы желательно закреплять на радиатор для обеспечения теплового режима, не следует забывать о про теплопроводящую пасту между корпусом стабилизатора и теплоотводом.
Источник: vamfaza.ru
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.
Источник: www.drive2.ru
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.
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: 3505 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.
Ещё схема драйвера светодиодного прожектора
Читатель Валерий Ягодаров прислал фото и схему драйвера прожектора. Он затрудняется с определением типа микросхемы. Кто знает – подскажите!
Добрый день! В рамках ” – кто пришлёт схемы реальных светодиодных драйверов, для коллекции ” высылаю одну из очередных разрисовываемых схем.
Фото драйвера:
Встал вопрос с определением типа микросхем: на одной U2 – прочитывается 0H-N0F, другая U1 – не определяется – с выгоревшей частью корпуса и оплавившимися резисторами рядышком. Возможно Вам удастся по схемотехническому решению подобрать оригинал или аналог этих микросхем.
Радиоэлементы пока не выпаивал. Номиналы обычных и SMD элементов определял по буквенно-цифровому и цветовому коду. Номиналы SMD конденсаторов в схеме – “на глаз”.
В случае определения типа микросхем попытаюсь восстановить работу драйвера, если нет – пойдёт на запчасти. Далее естественно с полной выпайкой элементов можно будет полностью разрисовать принципиальную схему драйвера. На принципиальной схеме тип микросхем указан ориентировочно.
Высылаю мои наработки…
Схема драйвера светодиодного светильника LED_TSV-Lighting 20_12W_220V:
Источник: SamElectric.ru
Электрическая схема драйвера светодиодного прожектора
Состав схемы драйвера светодиодного прожектора от мощности пpaктически не зависит.
Блок питания состоит из:
- пpeдoxpaнителя (на входе);
- LC-фильтра;
- диодного моста;
- электролитического конденсатора;
- ограничивающих ток резисторов;
- стабилитрона;
- трaнcформатора;
- диода;
- полевого транзистора;
- резисторов в месте соединения с матрицей.
В состав LC-фильтра входят конденсаторы с нулевым сопротивлением и катушки индуктивности. Его назначение – задержать токи одной частоты и пропустить/затушить токи другой. После фильтрации поток выпрямляет диодный мост и сглаживает конденсатор. На выводе из него напряжение постоянное.
Стабилитрон предназначен для поставки светодиодам питания 9 вольт, поэтому является главным элементом драйвера.
От электролитического конденсатора на входе ток (кроме резисторов) поступает так же на трaнcформатор. При появлении тока на первичной обмотке образуется напряжение на второй. Его выпрямляет диод и сглаживает конденсатор. Далее ток передается на полевой транзистор (в виде импульсов с высокой частотой) с сопротивлением, близким к нулю. Хаpaктеристики электротока для диодов определяются резисторами.
Драйвер выдает мощность, на которую рассчитан. Если купить дешевый LED светильник на 50 ватт, в процессе эксплуатации он может выдавать всего 30-40 W. Часто оказывается, что в схеме недостаточно элементов. Без них оборудование не может работать устойчиво.
Китайские производители применяют низкокачественные компоненты. В результате «вспучиваются» конденсаторы и диоды, входящие в состав мостика на входе, высокочастотные диоды на выходе. Если вышел из строя стабилитрон, диоды перестают функционировать.
Внимание! Именно драйверы чаще всего являются причиной различных отклонений в работе LED светильников.
Причина перегорания светодиодной матрицы в прожекторе
Существую 2 вида светодиодов для прожекторов:
- СОД матрицы, в состав которых может входить несколько сотен одноваттных кристаллов, залитых люминофором;
- кластеры из сверхярких SMD с мощностью 0,5
Цена СОД модулей на 30-40% ниже, чем кластеров с SMD, а срок эксплуатации короче на 3-4 года. Элементы СОД матрицы соединяются в линейки при помощи тонких проводков, которые при перегреве рвутся. SMD обладают одинаковыми параметрами, впаиваются отдельно, обеспечивают более ровное и мощное освещение.
Матрица (кластер) может выйти из строя по различным причинам:
- некачественные соединения от входа до блока питания или от драйвера до светодиодного модуля, вызывающие короткое замыкание;
- в мощном фонаре нарушается тепловой баланс, люминофор деградирует, соединительные проводки рвутся, кристаллы выгорают;
- в СОД кластере плохо пропаяны контактные площадки, при разрыве контакта одним кристаллом перестает работать вся цепь;
- низкое качество корпуса или отсутствие под матрицей состава, отводящего избыток тепла.
Хуже всего, если соединительный провод не перегорел полностью. LED светильник 50 W начинает моргать, из-за повышенного тока на работающих линейках начинают разрушаться исправные кристаллы. Теоретически так может продолжаться до выхода из строя последней линейки. На пpaктике сpaбатывает защита от повышенного напряжения.
Некачественные корпусы встречаются в основном в изделиях китайских производителей. На производстве используется сплав алюминия, часть корпуса у радиатора не шлифуется, теплопроводная паста не наносится на всю площадь матрицы. Диодный модуль к корпусу прижимается не плотно, кристаллы выгорают из-за слишком высокой температуры.
Внимание! При покупке китайского LED светильника 50 W перед установкой желательно его разобрать, открутить диодный модуль, удалить пасту, зачистить корпус наждачкой, нанести новый слой пасты и прикрутить модуль на место. Не помешает изучить схему драйвера, чтобы определить, все ли элементы присутствуют.
Ремонт светодиодного прожектора на 50 ватт
Перед тем, как снимать LED прожектор 50 W с места установки и разбирать, следует проверить причины неисправности, не связанные с внутренним содержанием:
- установленный режим свечения;
- присоединение выключателя с подсветкой;
- исправность сенсора движения;
- правильность подключения проводов;
- исправность проводки (отсутствие разрывов жилы).
Читайте также Выбираем инфpaкрасный (ИК) светодиодный прожектор для видеонаблюдения
Если LED прожектор 50 W дешевый, производитель мог сэкономить подключением к одной кнопке фотореле несколько функций. Для выяснения режима необходимо несколько раз включить и выключить светильник, чтобы определить, как он работает.
Если выключатель оснащен подсветкой, свет через определенное время мигает, хотя светильник выключен. Это явление вызывает встроенный светодиод, который не может при выключении полностью прервать цепь. Тока хватает на запуск, но не достаточно для полноценной работы. Поэтому при установке уличного LED фонаря нужно подсоединить к нему традиционный выключатель или оснастить прибор с подсветкой резистором/конденсатором.
Сенсор движения вызывает мерцание, если он предназначен для другого вида ламп. Любой прибор нуждается в питании. Даже, если свет выключен, в цепи есть небольшое напряжение. Его достаточно для того, чтобы включить светодиод (лампа накаливания на это явление не реагирует). Этой проблемы можно избежать, если купить осветительный прибор со встроенным сенсором. Но это не выгодно, если к одному датчику движения необходимо подключить несколько LED светильников.
Некорректную работу вызывает так же неверное подключение к осветительному прибору дополнительного оборудования.
Если жила провода разорвана не полностью, лампа потухает, она будет мигает. То же самое происходит и при плохом соединении отрезков проводки или размещении в одной штробе нескольких проводов.
Все перечисленные выше отклонения (кроме проводки) хаpaктерны для дешевых осветительных приборов. В дорогие LED светильники встраивается балласт, гасящий блуждающие токи, и механизм плавного запуска. Отсутствие балласта проявляется как мерцание в жару или при слишком низких температурах из-за неравномерного охлаждения или прогревания драйвера. Диоды долго запускаются и долго затухают.
Если при проверке оказалось, что все в порядке, требуется вскрытие корпуса прожектора, чтобы осмотреть печатную плату. Неисправные или исключенные из схемы конденсаторы, транзисторы и резисторы определяются визуально. Полевой транзистор и диоды необходимо прозвонить. Все эти детали легко выпаиваются и припаиваются.
Заменить матрицу СОД или чипы SMD сложнее. Стоимость диодного модуля может составлять половину от цены осветительного прибора, и подобрать его сложно из-за отсутствия маркировки.
Если диоды имеются, задача упрощается. Старый модуль необходимо открутить, убрать с корпуса проводящую тепло пасту, зачистить поверхность и прикрутить новый, не нарушая форму. Используются только те винты, которыми была прикручена старая матрица. Особое внимание следует уделить полярности.
Модуль обязательно меняется при выгорании хотя бы одного кристалла. Если этого не сделать, он выгорит полностью, вероятен выход из строя драйвера.
Чипы SMD выпаять и припаять сложнее. Они очень маленькие, поэтому требуется микропаяльник и большой опыт в выполнении подобных работ.
LED-прожектор на 50 W своими руками
Самый простой вариант для сборки – купить дешевый галогеновый фонарь китайского производства или корпус (если повезет, его можно найти в специализированном магазине). Для мощного LED светильника требуется качественный отвод избытка тепла, поэтому необходим алюминиевый радиатор, который крепится на корпусе.
Лампу можно купить или сделать, последний вариант дешевле. Самостоятельно можно собрать матрицу с питанием 12 В или 220 В из отдельных светодиодов на 10 ватт и установить в цоколь неисправной галогенной лампы.
Читайте также Почему моргает светодиодный прожектор: поиск причин
Необходимые для схемы материалы:
- 5 светодиодов;
- медный провод;
- суперклей;
- резисторы;
- листовой алюминий (можно использовать банку от газированного напитка или пива);
- паяльник, дырокол и молоток.
Для подсчета количества резисторов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами.
Последовательность действий:
- удаление из галогенки стекла и замазки;
- выбивание штырьков с посадочных мест;
- создание картонной платы для изготовления светодиодной матрицы светильника согласно количеству SMD чипов;
- вырезание куска алюминия, соответствующего плате;
- создание отверстий на алюминиевом листе;
- приклеивание на алюминиевый лист бумажной платы.
Склеенный трафарет устанавливается на подставку, в отверстия вставляются чипы. Ножки катодов подгибаются к ножкам анодов. Далее диоды склеиваются и спаиваются (для подключения драйвера одна плюсовая и одна минусовая ножка оставляются свободными). К минусовым выводам припаиваются резисторы, к свободным ножкам – медный провод. Полученный диск помещается на отражатель и приклеивается. Чтобы проверить работоспособность, лампочка подключается к источнику питания на 12 В.
Пошаговая инструкция сборки LED прожектора:
- удаление из корпуса патрона;
- установка на герметик патрона модуля;
- вывод проводов;
- установка стекла и герметизация контура;
- подключение к сети.
Светильник можно дополнить сенсором движения и фотореле, установить козырек, защищающий от осадков.
Это не единственный вариант изготовления LED прожектора своими руками. Существует другая простая схема, которую можно использовать при наличии неисправного блока питания стационарного компьютера.
Потребуется:
- 9 SMD чипов на 10 ватт;
- блок питания;
- радиатор;
- пpeдoxpaнитель;
- диодный мост;
- конденсаторы на 400 вольт;
- конденсаторы 2 х 470мкф и 2 х 560мкф по 200вольт;
- плата 3х3.
Все детали выпаиваются из блока питания и процессора компьютера.
Чипы приклеиваются к плате суперклеем. Радиатор прикручивается шурупами, отражатель – из СД-диска. При температуре 40оС мощность 56,4 W.
Третий вариант схемы требует наличия в доме корпуса неисправного прожектора. Дополнительно нужна пластина из алюминия и фольгированный стеклотекстолит (для создания радиатора). Светодиоды SMD 5050 (100 шт.). Все детали для драйвера можно купить в офлайн и онлайн магазинах радиоэлектронных товаров.
Требуется умение изготовить печатную плату при помощи лазерного принтера и работать с паяльником.
Схема драйвера:
- конденсатор 1 мкФ параллельно с резистором 1 МОм на входе;
- диодный мост (4 диода 1 А, 1000 В);
- полярный конденсатор 10 мкФ.
Отверстия на печатной плате располагаются в 2 ряда (по 50 чипов).
Сборка начинается с припаивания чипов на плату при помощи паяльника или паяльной станции. Далее мультиметром проверяется работа каждого чипа.
Следующий этап – пайка блока питания в соответствии со схемой с последующей изоляцией оголенных участков проводов термоусадочной трубкой. После проверки работоспособности собирается осветительный прибор.
Алюминиевый радиатор делается в форме уголка. Одна его полка прилегает к внутренней стенке, вторая используется для крепления диодного модуля. Перед креплением на поверхность наносится термопаста.
Основные выводы
Выбор уличных светодиодных осветительных приборов огромный, их устройство пpaктически не зависит от мощности. При покупке дешевых моделей стоит учесть, что в ближайшее время может потребоваться ремонт.
Причинами неисправности служат как недоработки производителя, так ошибки при установке.
Если повреждения незначительные, важно правильно подобрать заменяемые детали (не только по мощности, но и по току).
Ремонтом заниматься целесообразно, если его стоимость не превышает цену нового прибора.
Самое уязвимое место светодиодного прожектора – блок питания.
Чтобы не ломать голову, какой драйвер купить, его делают своими руками. Это позволяет учесть параметры напряжения и мощности. Вариантов изготовления можно найти множество, оптимальный выбирается в зависимости от конкретных обстоятельств. При наличии в доме неисправного компьютера и корпуса нерабочего источника света расходы минимальные.
ПредыдущаяПрожекторыСветодиодный прожектор своими руками
Источник: led-22.ru
Светодиодные светильники вошли в моду совсем недавно и начали активно применяться как в быту, так и для уличного освящения. Благодаря дешевому китайскому производству, светодиодные светильники стали доступны многим. Еще год назад начал переходить на светодиодное освящение. Таким образом, все 4 комнаты в доме освящаются светодиодным светом. Они экономичны, безопасны, а теперь уже и доступны, на заре производства светодиодных светильников они стоили больших денег, а сейчас дешевеют на глазах. Недавно купленный прожектор всего год назад стоил порядка 100$, сейчас стоимость того же светильника упала почти в 5-6 раз.
Купленный прожектор оказался довольно неплохим, стандартная китайская сборка, довольно хорошая и прочная. Сам прожектор предназначен для работы в суровых погодных условиях, поэтому внутренняя схема полностью загерметизирована. Краска шасси дополнительно покрыта бесцветным лаком. Рефлектор железный, покрыт отражающим материалом и также покрыт лаком.
Такое решение спасает от окисли и подает дополнительный блеск конструкции, так, что через несколько лет светильник будет выглядеть как новый. Прожектор с мощностью 50 ватт 9по заявке производителя), для того, чтобы проверить паспортные данные и снять реальные параметры я решил разобрать прожектор. Светодиод там действительно на 50 ватт, 50 кристаллов расположены на общей платформе, по 10 светодиодов последовательно в 5 рядов, ряды в свою очередь подключены параллельно. Рабочее напряжение модули. Рефлектор накрыт стеклом (самое оригинальное стекло), передняя рамка прикручивается к шасси через прокладку.
Параметры прожектора:
Потребляемая мощность от сети 50 Ватт
Угол рассеивания света 140°-60°
Световой поток 4300 Лм
Степень пылевлагозащищенности IP65
Цветовая температура 3500K
Рабочее напряжение АC (100V-265V) / (50-60Hz)
Габаритные размеры 290*240*150мм
Срок службы более 50 000 час
Вес 3.4 кг
Импульсный блок питания во влагозащищенном исполнении, но мне удалось открыть его, для того, чтобы посмотреть на начинку. Сам корпус блока пита из алюминия, перегревается в ходе работы довольно сильно. Он укреплен к основному корпусу прожектора с помощью обычного термоклея…Китай…
Поражают параметры блока питания, выходное напряжение 24 Вольт, спад напряжение с подключенным светодиодом до 18 Вольт, выходной ток 900мА, ну надеюсь всем понятно, что такой блок не может разогнать светодиод на полную мощность, потому в будущем заменю его на более мощный, скажем на драйвере IR2153, но об этом в другой раз.
Что касается светодиода, тут тоже экономили, точнее не на самом светодиоде, а на его креплении. Укреплен светодиод всего двумя шурупами, тоненький слой термопасты, провода с блока питания припаяны к светодиоду очень не аккуратно, такое ощущение, что их паял 15-и летняя китайская школьница… (а это вовсе и не юмор, на китайских заводах могут работать и работают школьницы).
Светодиод укреплен напрямую к корпусу прожектора, сам корпус (шасси) из дюралюминия, греется в ходе работы прилично.
Задняя крышка (где размещен блок питания) крепится тоже через прокладку.
3 выходных провода, один из них заземление, он некуда не подключен.
Для установки такого прожектора нужно всего несколько вещей:
1) Дюбель 3 штуки
2) Саморезы (в моем случае были использованы саморезы-крючки, поскольку собирался вешать прожектор на стену).
3) Эпоксидка (совсем не обязательна, я использовал смолу в качестве дополнительного клея, ну на всякий случай).
С помощью дрели в стене были сделаны 3 отверстия под дюбель. Позже вкручиваем саморезы, я лично и саморезы и дюбели покрыл смолой перед установкой. Дальше нужно чуток подождать, пока смола не затвердеет, мною была использована китайская смола, полностью высыхает за 10-15 минут.
Ну и на последак был установлен прожектор.
Свет — тепло-белый, напоминает старую добрую лампочку накаливания, комнату в 40м² освящает так же, как и лампа накаливания с мощностью 120 ватт, не больше.
Свет довольно интенсивный, работа прожектора стабильная.
Источник: cxem.net