Как самостоятельно отремонтировать светодиодный прожектор. Ремонт светодиодных прожекторов своими руками: диагностика и устранение поломок Ремонт блока питания светодиодного прожектора

Однако в реальности оказывается, что совсем через небольшой промежуток времени происходит поломка. После включения в сеть, прожектор не светится, а только моргает или мигает с определенной периодичностью.

Светодиодная матрица прожектора

Выяснить причину этого явления достаточно просто. Нужно более внимательно присмотреться к самому светодиоду во включенном положении прожектора.

Яркие вспышки конечно будут ослеплять. Поэтому воспользуйтесь затемненным стеклом.

Через него можно легко разглядеть те самые отдельные элементы, которые и вспыхивают.

Мощные светодиоды состоят из множества одно ваттных кристаллов. Их соединяют последовательно в отдельные линейки с помощью тонких золотых проводков.

По количеству светодиодов можно легко определить мощность прожектора.

В большинстве случаев все кристаллы светят с синеватым оттенком, а белый свет образуется благодаря частичкам люминофора, который входит в состав компаунда.

Во время работы кристаллы сильно греются. Выделяющееся при этом тепло отводится на металлическую пластину.

Но почему же на приведенном фото выше, светятся только 10 светодиодов? Неужели 40 из 50 просто сгорели?

Схема светодиодной матрицы

Поскольку светодиоды соединены последовательно, достаточно одному разорвать цепь, чтобы все перестали светиться.

Обрыв происходит при перегорании соединительного провода, вследствие значительного превышения номинального тока.

Но бывает и другая причина. Из-за заводского брака или перегрева, происходит разрушение структуры кристалла и возникает пробой.

Самая неприятная ситуация, когда контакт между кристаллом и соединительным проводом полностью не перегорает, а нарушается (временно пропадает). Прожектор в этом случае 1-2 дня светит нормально, а потом вдруг начинает моргать словно стробоскоп.

Через какое-то время, опять начинает работать нормально. Выявить поломку в этом случае бывает очень проблематично.

Что же будет с прожектором, если произойдет пробой всего одного светодиода? Вот схема 50 ваттной матрицы, подключенного к источнику тока в 1,5А

В нормальном режиме весь ток равномерно распределяется между всеми линейками. Через каждый светодиод течет номинальный ток в 300мА.

При пробое, фактически происходит замыкание всего одного светодиода.

Из-за пониженного сопротивления, большая часть тока устремляется в линейку с пробитым элементом.

Это моментально приводит к перегоранию соединительных проводов. После чего, вся линейка отключается.

Теперь через оставшиеся светодиоды начинает протекать ток выше номинального – 375мА. Это безусловно вызовет перегрев и очередной пробой.

А значит, еще одна линейка отключится.

А за ней еще одна.

И еще одна. Пока не сгорят все.

Но в отличие от данной симуляции, в реальности, последняя линейка не сгорает.

Это происходит из-за того, что в источнике питания есть защита от превышения напряжения.

Драйвер повышает напряжение, чтобы выдать расчетный ток в 1,5А. Но из-за не нормального сопротивления светодиода, напряжение поднимается выше допустимого.

Срабатывает защита и драйвер отключается. Вскоре напряжение падает и он опять включается. Отсюда и получаются ритмичные моргания.

Справедливости ради надо сказать, что данные матрицы относятся к первому поколению. Сегодня уже есть доработанные модели с модернизированными драйверами.

На них при сгорании одной линейки ток в остальных не меняется. Правда и цена у них в разы дороже.

Причина пробоя светодиодов

Но что же приводит к сгоранию самого первого светодиода? Заводской брак или другие причины?

Почему производители вообще не делают один большой кристалл, а применяют множество маленьких. Ведь выход из строя одного, рано или поздно приводит к неисправности всей матрицы.

Представьте, что каждый сотый эмиттер будет бракованным. Получим очень большой процент пригодных из общего количества. На первый взгляд неплохо.

Но если в одном светодиоде используется 50 эмиттеров, то вероятность того, что среди них не попадется ни одного бракованного всего 60%.

А это означает, что 2 из 5 готовых устройств будут с дефектом. Не лучше ли сделать один большой кристалл?

Но тут не все так просто.

Увеличение размеров кристалла в 2 раза приведет к увеличению его объема в 8 раз!

При этом площадь поверхности через которую происходит охлаждение, увеличится только в 4 раза.

1 of 2

Все это вызовет термодинамические нагрузки и приведет к неминуемому перегреву.

Именно перегрев является главным врагом не только светодиодов, но и других полупроводников.

От перегрева возникает деградация кристалла. И именно от него чаще всего выходят из строя светодиодные прожектора и начинается мигание.

Чтобы он отработал заявленный срок службы, температура кристалла светодиода не должна превышать 85 градусов. Будет меньше 50С, считайте что купили «вечный» светильник.

Корпус прожектора

Перегрев возникает по причине крайне низкого качества корпусов, которые выступают теплоотводами. Делают их не из чистого алюминия, а из силумина. Тонкий металл просто не способен эффективно отводить тепло.

Можно даже провести наглядный эксперимент. Взять и подогреть горелкой центр радиатора прожектора.

При нагревании будет происходить значительная деформация, которая исчезнет после остывания. Однако, даже будучи холодной, поверхность уже будет далека от идеально ровной.

Такая кривизна обычно формируется из-за многократных тепловых деформаций после продолжительных периодов работы прожектора. Из-за кривизны и уменьшения площади для охлаждения, возникает перегрев и тепловой пробой полупроводника.

А еще из-за такого температурного хода может переламывать проводки идущие от кристалла светодиодов. Происходит не перегорание, а именно их обрыв.

Это легко можно проверить надавив на матрицу в различных точках. При этом будут загораться отдельные линейки, либо все до единого светодиоды.

Все это случается из-за того, что площадка теплоотвода в корпусе прожектора имеет не ровную поверхность и матрица не полностью прилегает к ней. Вследствие чего, наблюдается неравномерное охлаждение и деформация при нагреве.

Как отремонтировать

Как же просто починить и исправить такой дефект конструкции, чтобы прожекторный светильник отработал свои заявленные 50 000 часов?

Для того, чтобы светодиодная матрица не перегревалась, под нее всего лишь необходимо установить толстую алюминиевую пластину.

Данную пластину можно приклеить как на силикон, который будет стабилен при нагреве до 200 градусов и не потечет или расплавится. Либо на теплопроводящий клей, способный выдержать нагрев до 300С и более.

Нельзя использовать термопластичный клей на основе этиленвинилацетата. Он у вас потечет даже при 60С!

Подобная модернизация обеспечит хорошую теплопередачу и будет надежно препятствовать деформации.

При этом пластину лучше располагать поперек внешних ребер на корпусе. Это задействует их большее количество и улучшит охлаждение.

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.

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.

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

Ремонт мощного светодиодного прожектора

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

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

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

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.

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.

Отремонтированный прожектор уже несколько лет исправно работает. Второй тоже недавно отремонтировал , благодаря появлению нового типа LED матриц, для которых не нужен дополнительный драйвер, так как он уже установлен на подложке матрицы. Матрицы по цене не дороже классических изделий.

В дополнение удалось не только восстановить работоспособность прожектора, но и увеличить его мощность в три раза, при этом добиться нулевого коэффициента пульсаций.

Постоянные проблемы с освещением, возникающие в домашних условиях, требуют самостоятельного устранения неисправностей. И нетрудно согласиться, что систематический вызов специалиста для ремонта светодиодного прибора - довольно затратная на сегодняшнее время услуга. Поэтому во избежание определенного дискомфорта рекомендуется произвести ремонт светодиодного прожектора своими руками.

Современный светодиодный прожектор считается востребованным и довольно популярным устройством, которое применяется для освещения придомовой территории. Подобное средство освещения весьма удобно в эксплуатации, однако, безусловно, наступает момент, когда оно выходит из строя и требует своевременного ремонта. Поэтому определенно необходимо обладать навыками грамотного определения неисправностей, устранения дисфункции, а также восстановить прежнее состояние оборудования. Следует отметить, что базовые светодиодные прожекторы не предусматривают замену источников света на другой с отличной мощностью.

Основные причины неисправности прожектора

Нередко причиной поломки является перегрев матрицы, в результате чего происходит сгорание всех предохранителей. Косвенными причинами, которые приводят к дисфункции прожектора, принято считать:

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

Перед тем как приступить к ремонту светодиодного прожектора своими руками, рекомендуется досконально рассмотреть образование дефекта матрицы. Как правило, матрицы представляет собой устройство, которое работает при помощи кристаллов. В основном их десятки, но при неисправности 5-7 кристаллов приспособление продолжает функционировать в прежнем режиме. Лишь полное сгорание матрицы требует вмешательства. Но согласно мнению специалистов, в подобных ситуациях желательно произвести полную замену матрицы. Следует отметить, что во время ремонтных работ настоятельно рекомендуется заизолировать проводники прожектора.

Нередко нарушение работоспособности светодиодных источников происходит за счет неисправностей драйверов, питающих кристаллическую поверхность прожектора. В том случае, если устройство пришло в негодность еще до истечения гарантийного срока, то в месте, где было приобретено устройство, должны оказать помощь или же произвести замену. В противном случае придется задуматься над тем, как сделать светодиодный прожектор своими руками, или же оплачивать ремонт специалистам.

Особенности ремонта светодиодного прожектора своими руками

Перед тем как преступить к ремонту, рекомендуется подготовить необходимый набор инструментов и уточнить причину возникновения неисправности устройства. Устранение любой поломки должно производиться должным образом, чтобы избежать очередного возникновения проблемы.

В основном претендентами на ремонт являются светодиодные прожекторы, произведенные в Китае, средняя мощность которых составляет 10 ватт. Именно на этом примере можно рассмотреть решение проблемы, связанной с поломкой.

Алгоритм действий во время ремонта

Итак, алгоритм действий будет следующим:

• Для начала необходимо открепить крышку корпуса прибора, чтобы обеспечить себе возможность работать с внутренним механизмом.
• Затем нужно снять стеклянную защиту и рассеиватель света.
• После чего следует отпаять светодиодный источник от матрицы.
• И в завершение припаять его к новой, уже работоспособной кристаллической панели.

После проведения перечисленных действий следует надежно закрепить каждый болт и проверить прожектор при помощи мультиметра. В случае если прозвонка покажет рабочее положение, то фонарь можно крепить на его первоначальное место и получать удовольствие от его работы. Важно заметить, что во время установки новой матрицы следует соблюдать полярность.

Аналогичным образом можно отремонтировать своими руками светодиодный прожектор 220 вольт. Новичкам также следует знать, что по завершении устранения поломок необходимо действовать в обратном порядке. Кстати, есть возможность определить неполадки во время работы по следующим признакам:

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

Принцип работы светодиодного прожектора

Нередко во время поломки возникает желание самостоятельно отремонтировать светодиодный прожектор своими руками. Однако для начала необходимо знать нюансы работы устройства. Как правило, работа прибора осуществляется благодаря совместному функционированию определенных установленных систем - оптика, источник питания, драйверы и теплоотводящие элементы. Внутри корпуса расположены светодиоды и маленькие электронные элементы. Напряжение к светодиодному элементу преобразовывает ток в световые лучи. В результате происходит свечение прожектора.

В заключение

Убедившись в работоспособности устройства и нормальном функционировании всех его элементов, его можно улучшить своими руками. Светодиодный прожектор на 12 вольт, например, не имеет выпрямителя и стабилизатора. Поэтому, ремонтируя самостоятельно, подобные приспособления установить не так сложно. Для этого достаточно соединить пары светодиодных источников в последовательном действии, которые включаются встречным образом. После чего к ним приложить балластный конденсатор. Как видно, ремонт светодиодных прожекторов не такое уж и трудное занятие, если знать основы теории по их устройству.

Напомним, что срок эксплуатации, который имеют светодиоды, самый продолжительный среди источников освещения. Преждевременный выход из строя светодиодных прожекторов связан с несколькими факторами и некоторые из них достаточно предсказуемые.

Первый и самый распространенный

Приобретенный прожектор имел минимальную цену. В этом случае его неработоспособность связанна напрямую с качеством используемых комплектующих. В таких прожекторах устанавливаются самые дешевы и не отвечающие требованиям блоки питания, не редкость, когда блок питания не имеет даже степень защиты и находится не в закрытом корпусе (имеется в виду корпус блока питания).

Контакты в цепи питания прожектора от сети до блока питания и от блока питания до светодиода имеют не качественное соединение, что так же влечет к короткому замыканию и выходу из строя.

Степень защиты не соответствует заявленной. В дешевых вариантах, вместо силиконового уплотнителя ставиться дешевый резиновый аналог, который от времени и разницы температуры окружающего воздуха просто разрушается.

Второй случай, который тоже имеет место

В светодиодном прожекторе производственный брак. Да, это тоже бывает и от этого никто не застрахован. Чаще всего причина в блоке питания. Если в течении первого месяца эксплуатации светильник вышел из строя, то наиболее вероятно, что это блок питания. По практике, если прожектор отработал более 1 месяца, то он должен отработать весь заявленный срок службы.

Но во всяком случае можно быть спокойным, если прожектор вышел из строя из-за производственного брака, то вероятней всего его можно поменять по гарантии, что всё же приятно.

Третий случай, тоже бывает

Чаще всего он встречается на предприятиях. Это выход из строя из-за сильных и долгих перепадов напряжения. Хоть светодиодный прожектор рассчитан на перепады напряжения, но только на кратковременные. В случае завод и предприятий, порой напряжение временами катастрофически падает и в тот же момент так же вырастает. В такие моменты, блок питания просто не справляется и из-за этого светодиод просто сгорает.

Тут уже гарантия не поможет, так как это не производственный брак, а нарушение эксплуатации светильника.

Ремонтировать ли светодиодный прожектор ?

На сегодняшний день, стоит признаться, что эта затея не несет абсолютно никакого смысла. Стоимость комплектующих в розничной продаже зачастую достигает цены более-менее качественного светодиодного прожектора. И самое не приятное, что никто вам не даст гарантии, что, купив к примеру блок питания вместо неработающего, он подойдет к тому светодиоду с которым работал неисправный блок питания.

Поэтому, если светодиодный прожектор не работает и на него нет гарантии по какой-либо причине, стоит смело пойти и купить, новый, качественный светодиодный прожектор. Как правильно выбрать светодиодный прожектор мы писали в .

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).

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.

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

Рис.4 Инвертор вид №1

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