Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 7

Ремонтируем светодиодную лампу самостоятельно

Как правило, в светодиодных лампах сильно завышен рабочий ток светодиодов, в связи с чем светодиоды деградируют и выходят через год — два из строя.

В лампах 5.4W на AC 220В с параметрическим (нестабилизированным) БП на основе понижающего конденсатора 1,3мкф (135 надпись и 400~) применяются последовательных 10 светодиодов на 6В, 90мА 0,54W, в итоге 60В, 5,4W. Нужно уменьшить ёмкость понижающего конденсатора до 1,0 мкф (105) и рабочим напряжение 400~ или 250~ соответственно. Таким образом рабочий ток 10-ти светодиодов упадёт с 90 мА до 60 мА, напряжение с 60 до 56 Вольт и нагрев всей лампы существенно снизится. Мощность упадёт на 30%.

В лампах Ecola A50 LED 7W на AC 220В с параметрическим (нестабилизированным) БП на основе понижающего конденсатора 1,1мкф (115 надпись и 400~) применяются последовательных 40 светодиодов на 3В, 57мА 0,54W, в итоге 120В, 6,6W. Нужно уменьшить ёмкость понижающего конденсатора до 1,0 мкф (105) и рабочим напряжение 400~ или 250~ соответственно. Таким образом рабочий ток 40-ти светодиодов упадёт с 57 мА до 52 мА, напряжение с 120 до 114 Вольт и нагрев всей лампы существенно снизится. Мощность упадёт на 10%.

В лампах 3.5W Feron LB-40 E27 2700K на AC ~220-240V на основе драйвера микросхемы BP3122 (8 ног) и трансформатора 12x12x10мм применяются 6 последовательно (3 планки)-параллельно (по 2 светодиода на планке) включенных светодиодов на 3.13В 85мА, 0,3W. На светодиоды идёт 9.4В, 170мА, 1.6W. Для понижения тока нужно увеличить резистор c 1 на 2 ногу CS (BP3122) с 2.2 ома до 2.7 ома путём замены или допайки последовательно R50 — 0.5 омного резистора. Мощность снизится на 19%. Рабочее напряжение на светодиодах снизится до 9 Вольта, ток до 140мА, соответственно для одного светодиода 3,0В, 70мА, 0,21W.  На плате светодиодов надпись 3WG45B.

В лампах 5W на AC 85-265V на основе драйвера микросхемы BP3102 (8 ног) и трансформатора 10x10x10мм применяются 10 последовательно (по 5 в группе)-параллельно(в 2 группы) включенных светодиодов на 3,1В 90мА, 0,3W. На каждой планке стоят 2 светодиода из разных групп. На 2 группы светодиодов идёт 15,4В, 180мА, 3W. Для понижения тока нужно увеличить резистор на 4 ноге CS (BP3102) с 2.2 ома до 3.2 ома путём замены или допайки последовательно 1R0 — 1 омного резистора. Мощность снизится на 32%. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 15,2 Вольта, ток до 120мА, соответственно для одного светодиода 3,0В, 60мА, 0,2W.  На плате светодиодов надпись BL-5650.

В лампах 5W на AC 85-265V на основе драйвера микросхемы BP3102 (8 ног) и трансформатора 10x10x10мм применяются 8 последовательно (по 4 в группе)-параллельно(в 2 группы) включенных светодиодов на 3,2В 110мА, 0,35W. На каждой планке стоят 2 светодиода из одной группы. На 2 группы светодиодов идёт 12,8В, 220мА, 3W. Для понижения тока нужно увеличить резистор на 4 ноге CS (BP3102) с 1.8 ома до 2.8 ома путём замены или допайки последовательно 1R0 — 1 омного резистора. Мощность снизится на 36%. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 12,2 Вольта, ток до 140мА, соответственно для одного светодиода 3,0В, 70мА, 0,2W.

В лампах 9W E27 4000K на AC 220V на основе стабилизатора тока — микросхемы BP2832 2832 (8 ног) применяется круг A60-2835-26 из 2 параллельных линеек по 13 последовательно включенных светодиодов, на 6,15В 57мА, 0.35W. На все светодиоды идёт 80В, 114мА, 9W. Для понижения тока нужно увеличить резистор 1R65 до 1R8 или 2R0 ома путём замены (я поставил параллельно 2 и 22 ома, итогом 1,8 Ома). Мощность снизится на 9-18%, до 8W-7.5W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 78 Вольт, ток до 52-47мА, соответственно для одного светодиода 6В, 52-47мА, 0,31-0,28W.

В лампах 10W E27 4200K на AC 230V FLL-A60-9-230-4K-E27 на основе стабилизатора тока — микросхемы BP9916C 9916C (8 ног) применяется круг A60-2835-1W-10C из 10 последовательно включенных светодиодов, на 8,9В 90мА, 0.8W. На все светодиоды идёт 89В, 90мА, 8W. Для понижения тока нужно увеличить параллельно включенные резисторы 5R9 и 6R8 ом, до 5R9+2R2 и 6R8 — с вычисленного 3.15 ома до 3.7 ома путём замены или допайки последовательно с 5,9 омным ещё 2,2 омного резистора. Мощность снизится на 17%, до 7W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 87,6 Вольт, ток до 79мА, соответственно для одного светодиода 8,76В, 79мА, 0,7W.

В лампах 11W на AC 220V на основе стабилизатора тока — микросхемы BP9918C 9918C (3 ноги) применяются 18 последовательно включенных светодиодов, на 11В 55мА, 0,6W. На все светодиоды идёт 200В, 55мА, 11W. Для понижения тока нужно увеличить параллельно включенные резисторы 10 и 12 ом, до 20 и 12 ом (средняя нога CS BP9918C) — с вычисленного 5.5 ома до 7.5 ома путём замены или допайки последовательно с 10 омным ещё 10 омного резистора. Мощность снизится на 28%, до 8W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 180 Вольт, ток до 44мА, соответственно для одного светодиода 10В, 44мА, 0,44W.

В лампах 12W на 220В 50Гц, 4000K E27 на основе стабилизатора тока — микросхемы BP2833A 2833A (8 ноги) на плате L2029-03-40 распаяны 23 последовательно включенных светодиода, на 3,2В 162мА, 0,52W. На все светодиоды идёт 73,6В, 162мА, 12W. Для понижения тока нужно увеличить параллельно включенные резисторы 2R10 и 2R70 ом, до 2R10 и 3R2 ом (8 нога BP2833A) — с вычисленного 1.18 ома до 1.26 ома путём замены. Мощность снизится на 8%, до 11W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 73 Вольт, ток до 150мА, соответственно для одного светодиода 3.17В, 150мА, 0,47W.

В лампах Космос AC 220V 3W на основе стабилизатора тока 200ма —  микросхемы BP2812 (8 ног) (плата GL-0AC5W_V2.0) применяются 10 последовательно включенных светодиодов, на 30.7В 90мА, 2.8W, плата T2-P45-3W. От лабораторного БП ставлю 31.5В и эти светодиоды жрут 50ма и светят слабее, что говорит о нестандартном.. В схеме же осциллографом форма напряжения 31 В ровная, а до зеленого дросселя пульсации..

В лампах с али 15W Warm White 220V RoHS на основе стабилизатора тока 2 микросхемы MBI1802 (плата D44-22P-01 3611E) применяются 22 последовательно включенных светодиода, разорванных на 16 и 6 штук микросхемами. На светодиодах 38V и 109V постоянки соответственно, ток 57мА, 8.5W, в середине на U1 и U2 микросхемах 43V, всего 190V. На одном светодиоде 6.7V, 0.38W. От сети было потребление ~230V, 62мА на переменке. Внимание, эта лампа на фотоаппарате сильно мерцает! Обязательно паяем конденсатор от 4.7 uF до 10 uF на 400V после диодного моста и для кондера есть много места в цоколе. После впайки кондёра ток возрастает до 92мА и светодиоды сгорят за 5 сек. Для уменьшения тока нужно на микросхемах 1802 вместо R1 и R2 по 13 Ом впаять два резистора по 15 Ом (ток упадёт до 50мА), если хай себе мерцает и не паять кондёр, или по 23 Ома (можно резюки стоя допаять последовательно в длину два по 10 Ом) (ток упадёт до 52мА), если паять кондёр.

В лампах Космос basic A65 E27 25Вт 4500K 220В/50Гц 0,100A модель LED25wA65E2745 световой поток 2100 лм срок службы 25000 ч на основе стабилизатора тока —  микросхемы HA5836AE (8 ног) (плата N018082 V1.1) применяются 22 светодиода (11 последовательных секций по 2 светодиода в параллель) на 99В 176мА, 17W, плата A65Y 2P11S N018080A. Для понижения тока нужно увеличить резистор 1R07 ом, до 1R30 (между 7,8 ногой и 1 ногой HA5836AE) — с 1,07 ома до 1.3 ома путём замены на 1R3 или на 1R0 и 0R3 ома. Мощность снизится на 19%, до 14W. Рабочее напряжение на секциях светодиодов снизится до 98 Вольт, ток до 146мА, соответственно для одного светодиода 8,9В, 146мА, 1,3W. Для справки, лампа потребляла от ~220V 105мА 23W до переделки и 70мА 15W после.

Охлаждение:

Также, в лампах с массивным алюминиевым радиатором между ним и кругляшом светодиодов часто отсутствует белая теплопроводящая паста КПТ-8, желательно её нанести.

Если не опасно и есть возможность разобрать лампу — то желательно снять пластиковый или стеклянный стакан — стекло греть путем включения лампы )) — то это даст дополнительное охлаждение, а с исчезновением пластика немного повысит световой поток, но даст синеватый оттенок и точечные источники света будут слепить глаза при попадании лампы в зрительную область.

Если есть возможность намного более качественно улучшить охлаждение лампы путём установки горизонтально, в всегда холодном месте или путём разбора на составляющие и при разносе греющихся компонентов или установке их на массивные радиаторы, то можно снижать потребление лампы не на 30%, а на 10-15%. На заводе срок действия лампы точно посчитан на уровне 1 года — дешевые, 2 года — средние, 3 года — дорогие, поэтому важно сделать чтобы не ярко светило, а долго. Для яркости просто ставьте больше ламп.. Если не снижать рабочий ток, то через время деградируют и светодиоды, и конденсаторы..

Ремонт:

Всё то же самое нужно делать и в процессе ремонта вышедших из строя ламп, в которых чаще всего горят светодиоды, а реже вздуваются конденсаторы. В лампах с последовательной схемой включения светодиодов сгоревшие закорачиваем (если последовательных две группы — то в каждой должно остаться одинаковое количество светодиодов), в параллельных все утухшие светодиоды меняем на целые (увы, или не будет работать группа, но можно с умом и коротить в каждой группе поровну), и обязательно снижаем ток (потому что все светодиоды немного деградировали или в схемах без регулятора тока возрос ток после закорачивания светодиодов).

Файл для расчетов 

xls.pngСкачать: 1R2Скачано: 1959, размер: 20.5 KB, дата: 06.Фев.2018

Оставляйте комментарии по файлу, кому что нужно рассчитать..

Тэги: LED driver, 9918C, BP3102, energo efficiency, LED lamp, Понижение яркости, Как уменьшить яркость, Уменьшаем светимость — увеличиваем срок службы. Срок жизни.

Иногда они выходят из строя раньше окончания эксплуатационного периода. Ну, не предусмотрел производитель, что напряжение в сети будет прыгать сильнее курса евро на валютной бирже. Никому не придёт в голову ремонтировать сгоревшую лампочку накаливания. Да и ремонт энергосберегающей лампы по стоимости будет часто сопоставим с покупкой нового экземпляра, поскольку большая часть её стоимости именно блок управления.

<center></center> А вот выбрасывать перегоревшую светодиодную лампу однозначно не стоит. Электронные компоненты платы питания стоят значительно дешевле самих светодиодов, которые «ломаются» крайне редко.

Причины выхода из строя светодиодной лампы

prichini-vihoda-iz-stroya.jpg

При перепаде напряжения чаще всего сгорает микросхема – драйвер питания. Выход из строя диодного моста либо сглаживающего конденсатора скорее казуистика.

В промышленных лампах чаще всего в качестве высоковольтного драйвера питания используют микросхему bp2831. Её задача – обеспечить стабильное напряжение, подаваемое на светодиоды.

Вот классическая схема питания для таких ламп. Понятно, что номинал радиодеталей может незначительно различаться, но общий принцип схемы будет одинаковым.

shema-pitaniya-bp2831.jpg

Назначение управляющих выводов:

VCC – положительный полюс питания;GND – земля;ROVP – ограничение напряжение;CS – ограничение тока;DRAIN – выход диммированного сигнала.

Эта микросхема представляет собой ШИМ-контроллер, управляющий сигнал, которого коммутируется через мощный мосфетовский полевой транзистор.

Вот так она выглядит на плате

Размещение bp2831 на плате

Аналоги bp2831a

Существует несколько распространённых микросхем для создания драйверов питания светодиодов, например bp3122, bp2832, bp2833. Следует отметить, что принцип работы у всех вариантов одинаковый, есть лишь небольшие различия в подключениях вывода.

Схема включения bp3122

Схема включения bp2831

Схема включения bp2832a

Схема включения bp2833

Различаются эти микросхемы лишь мощностью выходного каскада.

<center>Параметры микросхем драйверов питания</center>
<center>Микросхема</center> <center>Тип корпуса</center> <center>Мощность выходного каскада, мА</center>
36В 72В
bp9912/9913 TO92/SOT23 75-160 90-200
bp2831 SOP8 160 220
bp2832/2833 SOP8 220 300
bp3122 DIP7 240 320

Как подобрать нужную микросхему для драйвера питания?

Часто бывает, что при перегреве микросхемы маркировка на ней выгорает. Тогда потребуется произвести расчёт приблизительной мощности устройства.

Определяем мощность лампы.

Вариант 1. Смотрим маркировку на корпусе лапы в районе цоколя. Если она стёрлась, а в люстре несколько таких лампочек, скорее всего они одинаковой мощности. В том случае, когда ни на одной лампе не удалось обнаружить маркировку, сравните их яркость с обыкновенными лампами накаливания. Мощность светодиодной лампы приблизительно в пять раз меньше мощности аналога с нитью накаливания.

Вариант 2. Считаем количество светодиодов. Если их очень много – это cmd3528 с напряжением питания 3,3В и силой тока 20мА. Около 20 небольших — cmd 5050 на 3,3В и 60мА, крупные светодиоды — cmd5730 на 3,3В и 0,15А.

Соответственно мощность лампы = количество светодиодов * 3,3В * силу тока одного светодиода.

Лампа на 3Вт, 44 диода Лампа на 4,5Вт, 22 диода Лампа на 9Вт, 20 диодов
48 х 0,02А х 3,3В = 2,9Вт 22 х 0,06А х 3,3В = 4,3Вт 20 х 0,15А х 3,3В = 9,9 Вт
<center>Пиковая мощность драйверов питания</center>
<center>Микросхема</center> <center>Пиковая мощность выходного каскада, Вт</center>
<center>36В</center> <center>72В</center>
bp9912/9913 2.7-5.5 7-14
bp2831 6 16
bp2832/2833 8 21
bp3122 9 24

Светодиоды могут иметь последовательное соединение, либо несколько параллельных цепочек.

Внимательно осмотрите монтажную плату. Если на ней последовательно соединено по 22 элемента, напряжение питания цепочки – 72В, когда по 11 – 36В.

Соответственно, сила тока в цепи – номинальный ток диода * количество параллельных цепочек.

Главнаяarrow.pngСхемыarrow.pngПрикладная электроникаarrow.pngОсвещениеarrow.pngРемонтируем светодиодную лампу самостоятельно4185644.54

Содержание

Предыстория

Несколько лет назад были приобретены 4 светодиодные лампочки модели GL5.5-E27 изготовленные под брендом Estares. Две из них неплохо эксплуатировались в прихожей, где освещение горит по нескольку часов в день с периодическими переключениями, одна в ванной комнате и еще 1 в туалете, где режим эксплуатации отличается более частыми коммутациями, чем продолжительностью работы.

led_lamp_01_preview_x152_114.jpg

Но, невзирая на отличие в условиях эксплуатации, по истечении трех лет, все лампочки практически одновременно стали мигать через несколько минут после включения.

Причина этого явления известна — светодиоды постепенно выходят из строя из-за повышенного тока, протекающего через них. Производитель, чтобы лампа светила ярче использует драйвер с максимально допустимым для данного типа светодиодов выходным током. Как следствие светодиоды при работе нагреваются выше допустимой для данного типа светодиодов температуры, и соответственно быстрее деградируют. При этом яркость свечения лампы со временем начинает уменьшаться, это видно не вооруженным глазом. Сопротивление светодиодов также снижается и достигает того предела, при котором начинает срабатывать защита драйвера от перегрузки и короткого замыкания, это и вызывает мигание лампочки.

Ради интереса и экономии ради было принято решение попытаться осуществить ремонт этих светодиодных ламп, а именно заменить деградировавшие светодиоды на новые и посмотреть, что из этого получится.

Разборка светодиодной лампы

Обычным канцелярским ножом с узким лезвием очень аккуратно подрезаем клей, крепящий стеклянный плафон лампы к пластиковому корпусу. Плафон не придавливаем, он очень хрупкий и легко ломается. После подрезания клея плафон легко снимается.

Весь клей, а его там не мало, с обеих частей разобранной светодиодной лампы лучше удалить. Он нам не понадобится.

Что мы видим. На тонкой плате установлено шесть светодиодов, хотя возможна установка еще трех. Очевидно, что мы имеем дело с уже классическим подключением светодиодов к драйверу, такое же применяется в светодиодных лентах, по три последовательных светодиода. То есть, в данную лампу возможно установить всего 9 светодиодов, три группы по три светодиода в каждой. Это снизит нагрузку на светодиоды и продлит срок службы светодиодной лампы.

Плата прижата саморезами к пластиковому корпусу, в котором имеются вентиляционные отверстия, через алюминиевый радиатор.

Отпаиваем провода от платы и разбираем этот слоеный пирог. Термопаста между платой и радиатором отсутствует. Вопрос нужна ли она там риторический.

Под радиатором обнаруживаем плату драйвера. Обратите внимание на обесцвечивание красного плюсового провода. Это явно вызвано повышенной температурой.

В принципе дальше разбирать светодиодную лампу смысла нет, можно просто проверить работоспособность драйвера. При подаче на вход драйвера напряжения 220 В переменного тока, на выходе должно быть около 9 В постоянного.

Соблюдайте правила электробезопасности!

Лирически-теоретическое отступление

Но если есть большое желание посмотреть, а что там и как, то аккуратно поддеваем отверткой цоколь лампы по периметру и скручиваем цоколь по резьбе. Поддеваем торцовый контакт и вытаскиваем его. После этого плата драйвера свободно извлекается.

На фото провод идущий к торцовому контакту отсутствует.

Как видим, производитель не был оригинален и использовал типовой драйвер светодиодной лампы на микросхеме BP3122. Скачать datasheet BP3122.

Типовая схема применения BP3122 следующая:

led_lamp_08.jpg

Данная микросхема была специально разработана для применения в драйверах светодиодных ламп и представляет собой микросхему управления импульсным источником питания. Ее применение позволяет значительно сократить размер драйвера, а как следствие и его стоимость, за счет сокращения применяемых дополнительных компонентов.

Рекомендуемая производителем микросхемы выходная мощность не более 6 Вт при входном напряжении 230 В ±15% и 5 Вт в диапазоне входных напряжений переменного тока от 85 до 265 В. В микросхеме реализована защита от перегрузки и короткого замыкания, защита от перегрева, а также защита от перенапряжений. С механизмом самовозврата при устранении неисправности.

Уровень стабилизированного выходного тока определяется типом применяемого трансформатора, а именно соотношением витков первичной Np и вторичной Ns обмоток, и пиковым током в MOSFET, который в свою очередь, зависит от сопротивления задающего резистора, подключенного к входу CS микросхемы.

Стабилизация тока, на выходе исследованного драйвера, осуществляется на уровне 350 мА.

Ремонт светодиодной лампы

Для замены деградировавших, на AliExpress были заказаны новые светодиоды у этого продавца.

Отпаять старые светодиоды с платы проще всего посредством фена паяльной станции (температура около 300 °С). Можно и паяльником, но придется повозиться, изготовив специальную «вилочку для пайки светодиодов». Плата весьма теплоемкая и отбирает часть тепла на себя, поэтому паяльник менее 100 Вт можно даже не рассматривать.

Убрав старые светодиоды, не прекращая подогрева снизу платы, наносим на места пайки флюс, при необходимости припой, и размещаем новые светодиоды, соблюдая полярность.

Предварительно, выводы новых светодиодов также не помешает залудить. А для удобства их последующего позиционирования на плате, отметить, например анод, маркером.

Номинальные данные приобретенных светодиодов: ток 150 мА, напряжение 3,0 – 3,2 В, теплого, белого свечения 2800 – 3500 К.

Сборка осуществляется в обратном порядке. При наличии термопасты наносим ее на обратную сторону платы.

После этого работоспособность светодиодной лампы можно проверить, включив ее на несколько часов.

Не смотрите на горящие светодиоды не защищенным глазом, это опасно для зрения. Накройте их листом бумаги!

Если все нормально, все группы светодиодов светятся равномерно и не мигают, можно приклеить на место стеклянный плафон. Лучше использовать для этого клей типа «Момент». Термоклей не годится, при нагреве лампы во время работы, он может расплавиться и плафон отклеиться и упадет.

После высыхания клея светодиодная лампа снова будет служить вам верой и правдой. Ну а если вдруг, что, вы уже знаете, как ее починить.

Список файлов

pdf.png

BP3122-EN-DS-Rev-1-1.pdf

Описание микросхемы BP3122

  • Загрузок: 2271
  • Размер: 427 Kb

Оцените статью11111Рейтинг 4.54 (26 Голосов)Резервное освещение 12В

Войдите чтобы комментировать

Используемые источники:

  • https://agansk.ru/tech/2017/04/04/продление-срока-службы-светодиодных/
  • https://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/bp2832a-sxema-vklyucheniya.html
  • http://imolodec.com/lighting/remontiruem-svetodiodnuyu-lampu-samostoyatelno

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации