Виды поломок, и самостоятельный ремонт светодиодных ламп

Светодиодные лампы превосходят конкурентов практически по всем позициям. Но, несмотря на заявленные сроки службы, некоторые приборы перегорают ещё до окончания гарантийного срока. Не спешите их выбрасывать, 90% перегоревших Led-ламп можно отремонтировать.

Устройство и принцип работы светодиодной лампы

Чтобы исправить led-лампу, надо досконально знать её устройство. Независимо от разновидности применяемых светодиодов, все световые устройства, включая филаментные, имеют одинаковое строение.

Led-лампа состоит из следующих частей:

• Светодиоды. Чаще всего, в led-лампах стоят SMD и COB-чипы. Диоды заменяют только на аналогичные. Если подходящего элемента нет, перепаивают все светодиоды — они должны быть одинаковыми.
• Драйвер. Печатная плата находится внутри корпуса. Этот блок представляет собой генератор тока. У драйвера высокий КПД и широкий диапазон рабочих температур (-40….+70°C).
• Цоколь. В led-лампах он из металла или керамики. Также может быть изготовлен из термостойкого пластика. В брендовых лампах цоколь не припаивается — это предотвращает его окисление. Существует несколько видов цоколей, в бытовых лампах, чаще всего, применяют штыревые и резьбовые.
• Монтажная плата. На ней расположены светодиоды. Материал платы — анодированный алюминиевый сплав. Бывает, для удобства, места под диоды пронумерованы — чтобы не спутать последовательность.
• Радиатор. Он мешает перегреву и преждевременному перегоранию лампы. В бюджетных лампах элемент сделан из пластика. В качественных часто стоят металлические нержавеющие радиаторы, толщина которых зависит от мощности диодов.
• Оптические элементы. Большинство led-ламп оснащается рассеивателем. Чаще из матового пластика. Рассеиватель, концентрируя световой поток под определённым углом, делает его максимально равномерным.
  Плюс рассеивателей — полная безопасность. В отличие от стеклянных колб, он не может лопнуть, создавая угрозу травмирования людей.

Устройство и принцип работы led-лампы:

• Питающее напряжение от патрона поступает на выводы цоколя, к которому припаяна пара проводов — через них напряжение подаётся на вход драйвера, а с него напряжение постоянного тока идёт на плату со светодиодами.
• Чтобы рассеять свет или защитить токопроводящие части от прикосновения человека, плату со светодиодами прикрывают специальным стеклом.

Филаментными называют разновидность светодиодных ламп. Внешне они очень похожи на обычные лампы накаливания. Но под стеклянной колбой расположена не вольфрамовая нить, а светодиоды, по виду напоминающие нити.

Схемы драйверов и их принцип работы

Чтобы отремонтировать светодиодную лампу, важно понимать, как работает каждый её элемент. Все драйверы на 220В можно объединить в три группы — со стабилизацией тока/напряжения и без стабилизации.

По сути, только схема со стабилизацией тока является драйвером. Второй вариант — со стабилизацией напряжения, это, скорее, блок питания для led-ленты. Схема без стабилизации хороша тем, что её проще всего ремонтировать. 

Стабилизация тока

В этой схеме присутствует интегральный стабилизатор тока SM2082D. Он хоть и имеет простое устройство, довольно надёжный и качественный, а главное, его можно отремонтировать в случае необходимости. Ниже представлена схема LED-А60 с полноценным драйвером:

Как работает схема:

1. Напряжение от сети через F (предохранитель) попадает на диодный мост VD1-VD4. Здесь оно выпрямляется и подаётся на С1 (сглаживающий конденсатор). Выпрямленное (постоянное) напряжение подводится к светодиодам и на вывод №2 DA1 (микросхема).
2. С вывода №1 DA1 на светодиоды подаётся напряжение постоянного тока. Величина последнего определяется номиналом R2 (резистор).
3. R1 имеет довольно большое сопротивление. Он шунтирует конденсатор и в работе схемы практически не участвует. Его задача — оперативно разряжать конденсатор при выкручивании лампы.
   Если бы это не было предусмотрено, то при касании о цоколь человек получал бы сильный удар током, так как конденсатор С1 заряжается во время работы схемы до 300 В.

Со стабилизацией напряжения

Эта схема выполняет стабилизацию не по току, а по напряжению. На рисунке ниже — блок питания для led-лампы:

Как работает:

1. Напряжение от сети подаётся на С1 (конденсатор), который понижает его приблизительно до 20 В, а далее оно поступает на VD1-VD4. Здесь напряжение выпрямляется, сглаживается на С2 (конденсатор) и подаётся к интегральному стабилизатору напряжения.
2. Далее напряжение повторно сглаживается — на С3 (конденсатор), проходит по токоограничивающему резистору R2 и подаётся на светодиоды. 

Вариант отличается от предыдущего наличием токоограничивающего резистора. Суть схемы — светодиодная лента с блоком питания.

Без стабилизации

Такой драйвер используют в дешёвых китайских лампах. Но, при нормальном напряжении в сети — без резких перепадов, эта схема вполне работоспособна. Стабилизация тока или напряжения здесь не предусмотрена. Идёт только выпрямление напряжения и понижение его до требуемой величины.

Как работает схема:

1. Стоит гасящий конденсатор, который для повышения безопасности зашунтирован резистором.
2. Напряжение подаётся на диодный мост, затем сглаживается на конденсаторе небольшой ёмкости (около 10 мкФ) и, пройдя по токоограничивающему резистору, подводится к цепи светодиодов.

Схема, по сути, не является драйвером. Здесь не производится стабилизация, поэтому напряжение, подаваемое на светодиоды, зависит от сетевого. Если напряжение в сети нестабильное, лампочка будет мерцать.

Подобные «драйвера» обычно стоят в бюджетных лампах. Если в сети нормальное напряжение, без скачков, то светильник не мигает и может работать довольно продолжительное время.

Частые поломки

Качественные led-лампы редко ломаются, про более дешёвые аналоги этого не скажешь. Поломки с ними случаются, чаще всего пробиваются светодиоды или выходит из строя драйвер.

Пробой светодиода

В led-лампах реализовано последовательное подключение светодиодов. Выход одного диода соединяется с входом другого – схема крайне простая. Но достаточно одному кристаллу сломаться, чтобы лампа перестала гореть.

Светодиоды не застрахованы от перегорания, поэтому, если лампа не горит, первым делом следует проверить именно их. Сделать это очень легко. Всё, что вам понадобится — мультиметр.

Как проверить светодиоды на пробой:

1. Осмотрите кристаллы. У исправных равномерная светлая окраска, на пробитых светодиодах видны тёмные пятна.
2. Выпаивайте повреждённые светодиоды. Учтите, что максимальная температура, которую кристаллы выносят без ущерба для своих свойств — +80°C. Используйте для выпаивания маломощный паяльник или утюг.
3. На место выпаянных светодиодов припаяйте исправные аналоги, нанеся на площадку флюс.

Как проверить исправность лампы мультиметром:

Отремонтированная таким путём лампа будет работать, правда, светить она будет немного хуже. Такой вариант срабатывает, если на плате 10 кристаллов или более. Бывает, сгоревшие кристаллы удаётся заменить проволочными перемычками.

В лампах на 220в используются светодиоды разного типа — в пластиковом корпусе, бескорпусные, на прозрачной керамике, на стеклянной, сапфировой, или металлической полосе.

Повреждения в драйвере

Если с виду все светодиоды целые или неисправные уже поменяны, а лампа всё не горит, значит, пора переходить к осмотру драйвера. Большинство повреждений можно определить визуально — по изменению внешнего вида резисторов или конденсаторов.

При отсутствии видимых повреждений в драйвере проводят исследования с помощью тестера:

1. Проверьте сначала все элементы, а затем места пайки, так как из-за перепадов температуры контакты ухудшаются или вовсе пропадают. В первом случае лампочка то горит, то гаснет, в последнем — не работает полностью.
2. Чтобы определить повреждения в пайке, внимательно осмотрите её на свету. Места с трещинами тщательно прогрейте паяльником.
3. В диодных мостах редко бывают поломки, поэтому их проверка проводится в последнюю очередь. Если обнаружите пробитый диод, выпаивайте его и проверяйте повторно. Если поломка подтвердилась, замените неисправный диод аналогичным, соблюдая полярность.

Видео-инструкция:

Определение причины неисправности

Существует несколько причин неисправности led-лампы, поэтому, прежде чем приступать к ремонту, необходимо определить, почему она мерцает или вовсе не горит.

Первое, что нужно сделать, если не горит светодиодная лампа — выкрутить её из патрона и вкрутить на её место другую (необязательно led). И, если она загорится, значит, причина неисправности в самой лампе.

Поиск неисправных светодиодов

Убедиться в исправности/неисправности светодиодов можно с помощью мультиметра. Переключите его в режим прозвонки и последовательно проверьте все светодиоды. Для этого прикладывайте щупы к контактам каждого кристалла.

Для поиска пробитых светодиодов также можно использовать батарейку на 3-4 В с припаянными контактами Соблюдая полярность, прикладывайте провода к диодам. Исправные кристаллы будут гореть, а пробитые нет.

Светодиодная лампа начала мигать как стробоскоп

Если лампа не потухла окончательно, а мерцает, её также можно отремонтировать.

Причины мерцания led-ламп:

• Слабый конденсатор или его отсутствие. Проблему можно решить, поставив более мощный элемент. Если напряжение конденсатора составляет 100 В, а диодов — 180 В, первое значение следует повысить в 1,5-2 раза.
  Второй вариант решения проблемы — параллельное подключение второго конденсатора (с целью увеличения суммарной ёмкости и мощности).
• Перегрев драйвера. Причина — некачественная вентиляция. Лампа из-за перегрева начинает мерцать и мигать, а когда выйдет из строя токоограничивающий резистор, и вовсе потухнет.

Если светодиоды целые

Если все светодиоды исправны, а лампа не горит, скорее всего, повреждения связаны повреждением элементов драйвера — резисторов, микросхем, диодного моста и т. д.

В этом случае, рядовому пользователю проще купить новую лампу, так как ремонт старой потребует определённых знаний, умений и навыков. Но, прежде чем выбрасывать лампу, вскройте плату со светодиодами и загляните внутрь.

Чтобы разобрать лампу, снимите силикон, выкрутите винты и отпаяйте провода «+/-». Сборка может быть на подпружиненных контактах или на припаянной перемычке. Именно она часто перегорает из-за плохого контакта.

Что понадобится для ремонта?

Чтобы ремонтировать led-лампу, понадобится проводить измерения мультиметром.

Также для ремонта потребуется:

• паяльник небольшой мощности, с тонким жалом;
• пинцет;
• кусачки;
• утконосы;
• запчасти — их придётся приобретать в зависимости от типа поломки.

Желательно иметь нерабочую лампу — она может стать источником необходимых деталей.

Утконосами называют маленькие пассатижи. У них длинные захваты, которыми удобно удерживать мелкие детали. В принципе, если утконосов нет, можно обойтись пинцетом.

Как разобрать светодиодную лампу?

Ремонт или переделка светодиодных ламп невозможна без их разборки. Данную процедуру нельзя назвать сложной, но она требует определённой аккуратности. Важно не повредить ни один элемент лампы. Особой деликатности требует монтажная печатная плата.

Разборку лампы рекомендуется снимать на видео, чтобы не перепутать обратный порядок действий.

Откручивание

Led-лампа — хрупкое устройство, поэтому разборку проводите крайне осторожно, не применяя силу и острые инструменты там, где можно обойтись без них.

Порядок действий:

1. Снимите рассеивающий купол. Для этого возьмите лампочку за края двумя руками и осторожными вращательными движениями отделите верхнюю часть от корпуса. Скрепляющий герметик довольно тонок, поэтому особых усилий прилагать обычно не приходится.
2. Отделите пластину со светодиодами от корпуса, выкрутив крепёжные болты. Используйте специальные отвёртки прецизионного типа.
3. Отсоедините монтажную пластину от радиатора. Воспользуйтесь предметом с острым плоским краем, например, ювелирным пинцетом. Аккуратно подденьте край платы и снимите её целиком.
4. Распаяйте зоны прилегания питающих проводов и окончательно отделите плату с диодами от остальных деталей.
5. Цоколь и радиатор разъедините, совершая вращательные движения. Разложите все части лампы на столе и приступайте к ремонту.

Нагревание феном

Этот вариант подойдёт для ламп с толстым стеклом. Строительный фен позволяет разогреть корпус лампы до нужной температуры — только так можно извлечь стекло, приклеенное к цилиндрической основе.

Благодаря горячему воздуху, нагреваемые компоненты расширяются, а клей, удерживающий стекло, становится эластичным. После нагрева лампа легко разбирается на составные части.

Видео о том, как разобрать светодиодную лампу е27:

Примеры ремонта светодиодных ламп своими руками

Прежде чем приступать к ремонту светодиодных ламп, полезно рассмотреть этот процесс на конкретных примерах. Существует не только много версий led-ламп, но и их поломок.

Светодиодные лампы могут стать вечными, если сделать так, чтобы светодиоды работали не на 100 или 120% своих возможностей, а на 50-70% — это снизит температуру и предотвратит перегрев, из-за которых выходит из строя большинство led-ламп.

Ремонт led-лампы на 220 В своими руками

Драйвер, который в 80% случаев становится причиной поломки, необязательно встраивается в лампу. Она может состоять из одних светодиодов, а стабилизирующее устройство встраивается в светильник.

Если драйвер выполнен отдельно, ремонт осуществлять проще. Достаточно поменять лампу и убедиться, что проблема в ней. Если нет, значит, поломан стабилизатор. В лампах со встроенным драйвером дело обстоит сложнее.

Порядок ремонта лед-лампы с драйвером:

1. Поверните радиатор против часовой стрелки, чтобы разобрать лампу.
2. Извлеките драйвер. Прозвоните все светодиоды, диодный мост и микросхему тестером.
3. С SMD-компонентами работать паяльником нельзя, поэтому используйте фен и паяльную станцию. Эти устройства имеются не у всякого, поэтому надо знать, как обойтись без них.
4. Выпаяв микросхему и диодный мост, промажьте контакты специальной пастой и прогрейте. Это позволит в дальнейшем установить на место мелкие элементы и аккуратно их припаять.
5. Начните с микросхемы. Подобные детали продаются в хорошо известном китайском онлайн-магазине по 50-80 руб. за штуку. Приклейте микросхему на пасту, придержите их и припаяйте.
6. Далее очередь диодного моста. Приобрести эту деталь можно также на китайских сайтах.
7. Готовый драйвер припаяйте к цоколю. У него весьма короткая проводка, поэтому нарастите их. Это позволит избежать демонтажа цоколя, завальцованного на пластиковом корпусе.
8. Вторую сторону драйвера припаяйте к печатной плате со светодиодами. Главное, не перепутайте полярность. Обычно на плате и драйвере указаны полюса — ориентируйтесь на них.
9. Проверьте работоспособность лампы. Но, если у вас отсутствует опыт электротехнических работ, не делайте это, пока лампа разобрана — есть риск короткого замыкания и поражения электротоком.

Видео о ремонте светодиодной лампы:

Ремонт на примере лампы ASD LED-A60, 11 Вт на микросхеме SM2082

Сегодня в ходу мощные led-лампы, у которых драйверы собраны на микросхемах SM2082. Далее пример ремонта лампы, которая периодически гасла и снова зажигалась. Предварительная диагностика — плохой контакт.

Порядок действий:

1. Ножом подцепите и снимите рассеивающее стекло.
2. Осмотрите микросхему SM2082. Если вы не выявили дефекты паек и обрывов дорожек, снимите плату. Для этого срежьте силикон и подденьте плату лезвием отвёртки.
3. Чтобы добраться до драйвера, отпаяйте его, разогрев паяльником контакты — сразу оба, и сдвиньте вправо.
4. С одной стороны платы драйвера стоит конденсатор на 400 В. С другой стороны — диодный мост и два резистора. Чтобы понять, в какой плате нет контакта, соедините их с соблюдением полярности — двумя проводками.
5. Простучите платы ручкой отвёртки. Выясните, где неисправность — в контактах проводов, в конденсаторах, контакте центрального вывода цоколя.
6. При обнаружении повреждённого контакта смажьте его флюсом и припаяйте заново.

Как выпаять повреждённые светодиоды, и припаять новые?

Чтобы работать со светодиодами, надо уметь паять и иметь для этого все необходимые инструменты. У SMD-диодов нет токоведущих элементов. Вместо них — специальные контактные площадки на плате. Для пайки используют паяльник мощностью 12 Вт.

Для выпаивания светодиодов понадобится:

• пинцет;
• лезвие;
• флюс;
• паяльник;
• держатель.

Как выпаять светодиод из светодиодной лампы паяльником:

1. Снимите алюминиевую плату, отделив корпус лампы от плафона.
2. Проверьте тестером все диоды.
3. Поднесите горелку к обратной стороне платы на 3-5 секунд. Отсоедините диод, когда пайка ослабнет.
4. До того, как остынет основание, поместите на контактную площадку каплю флюса и установите сверху диод, учтя полярность.
5. Снова нагрейте основание и слегка надавите на кристалл. Придерживайте диод до того момента, пока «ножки» не будут надёжно закреплены в припое.

Видео-инструкция:

Техника безопасности при ремонте светодиодных лампочек на 220 В

Занимаясь ремонтом led-ламп, необходимо соблюдать элементарные меры электробезопасности. Это позволит избежать поражения электрическим током, травмирования.

Правила безопасности:

• Все замеры и пайку проводите только на обесточенных платах.
• Не оставляйте включенный паяльник без присмотра.
• Работайте в защитных очках (есть риск взрыва конденсатора).
• Колпак снимайте в монтажных перчатках (есть риск пореза осколками).
• Работы проводите в проветриваемом помещении, так как вдыхание паров канифоли наносит вред здоровью.

Популярные вопросы по теме

Приведём распространённые вопросы о ремонте светодиодных ламп. Они следующие:

• Почему допустимо замыкать выводы сгоревших светодиодов в LED-лампах? Драйвер led-ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, выдаёт на выходе стабилизированную величину тока, а не напряжения.
  Поэтому, независимо от сопротивления нагрузки (в заданном диапазоне), ток всегда будет постоянным, а значит, падение напряжения на каждом диоде будет прежним.
• Какой срок службы у отремонтированной лампы, и как его увеличить? Точного ответа на этот вопрос нет. Люди, отремонтировавшие лед-лампы самостоятельно, говорят, что они работают уже год-полтора. Нет гарантии, что не перегорит очередной светодиод из-за перегрева.
  Однозначно, производитель не желает делать «вечные» лампочки, так как это негативно отразится на работе их предприятий.

Большую часть поломок светодиодных светильников можно устранить своими руками. Для этого необходимо досконально разобраться в устройстве лампы и принципе её работы. Научившись ремонтировать led-приборы, вы сможете сэкономить немалые деньги на их покупке.