Неисправности светодиодных светильников

Содержание:

• Основные компоненты LED лампы
• Неисправности излучающих диодов
  • Диагностика
  • Замена светодиода
  • Установка моста
• Проблемы с драйверами
• Нештатное срабатывание защиты
• Неисправности, связанные с недостаточным теплоотводом
• Некорректное подключение LED ламп

Газоразрядные ИС и лампы накаливания не подлежат ремонту. Совсем иное дело — светодиодные светильники, практически все виды неисправностей которых может диагностировать и устранить квалифицированный специалист – электротехник.

Основные компоненты LED лампы

Чтобы ориентироваться в терминологии и представлять себе поле деятельности, необходимо понимать конструкцию и функцию главных узлов светодиодного светильника (или лампочки):

1. Светодиод — излучающий диод, закрепленный на алюминиевой пластине. Может иметь собственную оптику в виде линзы.
2. Цоколь/разъем/сокет — контактное соединение лампы. Выполняется в виде резьбового цилиндра или штырькового (пинового) контакта.
3. Радиатор — служит для передачи тепла от излучающего диода в окружающее пространство. Для эффективной процесса контакт между радиаторной пластиной и излучающим диодом выполняется через термопасту.
4. Драйвер (блок питания/БП) — устройство, преобразующее переменный ток сети напряжением 220 В в постоянный ток никого вольтажа. БП питает энергией источник света и автоматически регулирует параметры, компенсируя их колебания и обеспечивая стабильную работу светильника. Самые простые драйверы реализованы с помощью резистора или конденсатора. Более совершенные блоки имеют в своем составе трансформатор и управляющий чип. БП может быть как наружным, так и внутренним (располагаться в цоколе лампы).
5. Диффузор, рассеиватель — обычно плафон или абажур, служащий для более равномерного распределения светового потока, а также изменения угла рассеивания.

Большинство отказов LED светотехники связано с неисправностями драйвера и/или самих диодов. В свою очередь, причиной этих неисправностей может быть недостаточный отвод тепла через радиатор.

Неисправности излучающих диодов

В большинстве современных LED лампочек используются SMD светодиоды, подключенные в цепь последовательно. Поэтому при выходе из строя одного диода цепь размыкается, и устройство перестает работать. Обычно перегорает один элемент из всей сборки. Одновременный отказ двух или трех — большая редкость.

К сожалению, большинство LED светотехники, представленной на рынке РФ, не «доживает» до конца заявленного ресурса. Мы почему-то уже привыкли к тому, что продавцы говорят про 10 лет, но гарантию дают максимум на 2 - 3 года.

К счастью, в последнее время российские производители начинают теснить дистрибьюторов китайского ширпотреба. Так «Интера Лайтинг» установила новый стандарт в отрасли, гарантируя своим клиентам 5-летний срок службы всей светотехники на базе диодов.

Диагностика

Причины преждевременной деструкции диодов:

• Деталь была некондиционной.
• Низкое качество монтажа (пайки).
• Проблемы со стабилизацией напряжения.
• Ошибки в проектировании схемы, радиатора, либо намеренное (маркетинговое) завышение параметров для демонстрации повышенной светоотдачи (Лм/Вт).

Но какой бы ни была причина повреждения, перегоревшую постгарантийную лампочку в ряде случаев можно вернуть к жизни. Сначала, разумеется, устройство необходимо разобрать. Диффузор аккуратно отделяется с помощью острого ножа или тонкой отвертки (речь идет о полимерных колбах, стеклянные не подлежат демонтажу в домашних условиях).

Под диффузором находится пластина/плата/матрица с излучающими диодами. Обычно поврежденную деталь можно найти без инструментальной диагностики — просто по внешнему виду. Это могут быть темные точки, пятна, другие следы горения или перегрева. Если визуально не получается определить отказавший элемент, в ход идет тестер-мультиметр. В большинстве современных мультиметров предусмотрена выделенная функция проверки диодов.

Проверка светодиода мультиметром:

1. Красный зонд подсоединяем к аноду диода, а черный — к катоду.
2. Если элемент исправен, он начнет светиться. При перестановке зондов местами на дисплее появится цифра «1».
3. Сгоревший диод не светится при любом положении зондов.

Замена светодиода

После обнаружения сгоревшего компонента его необходимо заменить. Мы должны распаять его и припаять новый. Следует учитывать, что перегрев может повредить полупроводник. Как правило, рекомендации по пайке приводятся в паспорте на диод. Например, для SMD 5730, часто используемого в серийных лампочках с резьбовым цоколем, температура не должна превышать 260 ° C (максимум — поддерживаться не более 2 с).

Перед заменой диода рекомендуется снять радиаторный блок и распаять контакты БП. Затем следует закрепить пластину (LED матрицу) на держателе. Это позволит высвободить руки.

Далее следует нагреть плату с помощью горячего воздуха (подойдет бытовой фен). Чтобы не перегревать исправные светодиоды, температура не должна быть слишком высокой: не более 100 - 150 ° С.

Для удаления сгоревшего диода с пластины предпочтительно использовать термический зажим, который позволяет нагревать оба контакта одновременно. За неимением последнего можно применить самодельный гаджет — отрезок медной проволоки, намотанный на жало паяльника.

Тип светодиодов указывается на плате. После демонтажа детали заменяем ее на аналог. Разумеется, важно строго соблюдать полярность.

Установка моста

Если количество излучающих диодов на матрице не менее 7 -8 шт., допустимо вместо замены сгоревшей детали устанавливать перемычку (мост). Отсутствие одного диода не повлияет существенно на условия работы остальных. Однако, этот метод ремонта подходит только для тех ламп, в которых используются качественные стабилизирующие драйверы. Тогда сила тока на полупроводниках не будет превышена выше рекомендуемого предела — а значит, срок службы лампочки не сократится.

Вроде бы все просто, но уровень рядового пользователя бесконечно далек от демонстрируемого в этих методиках работы. А как насчет нормальной гарантии? Не всегда торговая точка принимает гарантийные рекламации на светодиодные лампочки. Достаточно продавцу найти малейшее механическое повреждение на корпусе — и он уже может отказать в возмещении ущерба. В «Интера Лайтинг» принципиально производят обмен любой LED лампы собственного производства, если она вышла из строя раньше, чем через 5 лет.

Проблемы с драйверами

Если диагностика лампочки, переставшей работать, не выявляет сгоревших диодов и разрушенных контактов, проблема заключается в работе блока питания. Впрочем, если речь идет не о лампочке, а о светильнике с интегрированной LED матрицей, проверку следует начинать сразу с замера выходного напряжения на драйвере. О неисправности этого блока также свидетельствуют:

• Мерцание (мигание с частотой 1 – 40 Гц).
• Гудение, жужжание или шум иного рода.

В LED лампочке хорошего качества БП на компактной плате расположен в цоколе. Каждый производитель разрабатывает собственные схемы драйверов, поэтому нет подробных общих рекомендаций по ремонту.

Можно лишь посоветовать придерживать таких направлений проверки и ремонта:

1. Диагностика обратного сопротивления транзисторов.
2. Контроль емкости конденсаторов.
3. Если есть управляющий чип/контроллер — измерение напряжения на контактах.
4. Замена выявленных поврежденных деталей.

Разумеется, все действия необходимо согласовывать с параметрами, указанными в паспорте на проверяемое изделие.

Если вы намерены модернизировать старый LED светильник, рекомендуется заменить «ноунейм» драйвер на качественный аналог. Гарантия «Интера Лайтинг на все комплектующие, включая блоки питания, составляет 5 лет.

Нештатное срабатывание защиты

Иногда встречается такой циклический «симптом» у LED светильников самых различных конструкций:

1. При включении лампа вспыхивает, через0,5–3,0 секунды гаснет, затем «включается».
2. Цикл мигания продолжается от нескольких минут до часа.
3. После достаточного прогрева лампа перестает мигать и начинает светить в штатном режиме.

В функционале драйверов могут быть предусмотрены следующие виды защиты:

• От превышения силы тока на одном из элементов цепи.
• От падения напряжения на входе ниже MIN.
• От скачка напряжения на входе выше MAX.
• На случай короткого замыкания в нагрузке.
• От превышения MAX температуры диода.

Проверка каждой версии требует высокой квалификации и значительного времени на проведение «расследования». Кроме того, нужен набор профессионального оборудования: одним тестером не обойтись. Поэтому лучше воспользоваться уже готовыми наработками.

Статистика диагностик описанной неисправности свидетельствует: не более 10 % случаев нештатного срабатывания защиты обусловлены использованием в драйвере некондиционных комплектующих — резисторов, трансформаторов, либо низким качеством пайки. В 9 из 10 случаев виновник мигания — конденсатор заниженной емкости. Заниженный параметр может быть причиной ошибки монтажа, но чаще это просто следствие высыхания электролита. Прогрев увеличивает емкость, поэтому со временем лампа выходит на установленный режим.

Решение проблемы — замена конденсатора на аналог с большей в 2 – 3 раза емкостью.

Но это решение скорее для тех, кто профессионально занимается электротехникой. Для массового потребителя ремонт LED светильников нерентабелен. Гораздо реальнее другой способ экономить — выбирая качество монтажа и комплектации, заверенное гарантией от «Интера Лайтинг».

Неисправности, связанные с недостаточным теплоотводом

Перегрев светодиодных ИС приводит к уменьшению срока службы ламп, а также к ухудшению функциональных параметров техники. Быстрее, чем заложено проектом, происходит снижение светового потока и деградация спектра со смещением цветовой температуры в сторону синего цвета (из-за выгорания люминофора на диодах).

Еще одна типичная неисправность по причине недостаточного отвода тепла — периодическое снижение яркости, либо даже отключение светильника (срабатывает защита). После такого срабатывания необходимо проверить состояние радиаторов и условия их работы. Иногда достаточно очистить радиаторную решетку от пыли, чтобы восстановить нормальную работу устройства. В худшем случае потребитель имеет дело с:

• Ошибкой проектирования, либо откровенным жульничеством (один из примеров псевдо-инжиниринга — пластиковая радиаторная решетка на мощном светильнике).
• Ошибкой монтажа (пример — не выдержано минимальное расстояние от потолка).
• Недостаточной вентиляцией и чрезмерно высокой температурой воздуха в помещении.

Некорректное подключение LED ламп

Иногда мерцание, гудение и ряд других неисправностей связаны не с самим светильником, а особенностями подводящих сетей и дополнительных устройств.

Самая простая проверка мерцающей/жужжащей светодиодной лампочки — это тестовая замена ее на ИС накаливания или люминесцентную с таким же цоколем. Если тестовая лампа горит нормально, значит:

• Используется диммер, не предназначенный для работы с LED.
• Ваша светодиодная лампочка не является диммируемой.

Бывает, потребители сталкиваются с «эффектом призрака»: светильник выключен, но продолжает светиться. Это может происходить по следующим причинам:

• Нейтральный провод не заземлен или у заземления слишком высокое сопротивление.
• Из-за электромагнитной индукции кабели, проложенные рядом друг с другом, наводят паразитную ЭДС, которой достаточно для тусклого свечения LED лампы.