Nashidvery.ru

Наши Двери
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Защита светодиодных ламп от перегорания: схемы, причины, продлеваем жизнь

Защита светодиодных ламп от перегорания: схемы, причины, продлеваем жизнь

На рынке светодиодных ламп и светильников представлен широкий спектр продукции в разных ценовых диапазонах. Основное отличие приборов низкого и среднего ценовых сегментов заключается в большей степени не в используемых светодиодах, а в источниках питания для них.

Светодиоды работают от постоянного тока, а не от переменного, который протекает в бытовой электрической сети, а от качества преобразователя в большей степени зависит надежность ламп и режим работы светодиодов. В этой статье мы рассмотрим, как защитить светодиодные лампы и продлить жизнь дешевым моделям.

Всё описанное ниже справедливо и для светильников и для ламп.

Содержание статьи

Защита светодиодных ламп от перегорания

Два основных вида источников питания для светодиодов: гасящий конденсатор и импульсный драйвер

В самой дешевой светодиодной продукции используется гасящий конденсатор в качестве источника питания. Принцип его работы основан на реактивном сопротивлении конденсатора. Отметим простыми словами, что в цепях переменного тока конденсатор представляет собой аналог резистора. Отсюда следуют такие же недостатки, что и при использовании резистора:

1. Отсутствие стабилизации по напряжению или току.

2. Соответственно при росте входного напряжения увеличивается и напряжение на светодиодах, соответственно растёт и ток.

Эти недостатки связаны между собой. В отечественных электросетях, особенно в отдаленных районах, дачных поселках, деревнях и частном секторе часто наблюдаются скачки напряжения. Если напряжение проседает ниже 220В это не так страшно для ламп собранных по этой схеме, ток через светодиоды будет ниже, соответственно они прослужат дольше.

Схема светодиодной лампы с гасящим конденсатором:

Схема светодиодной лампы с гасящим конденсатором

А вот если напряжение будет выше номинального, например 240В, то светодиодная лампы быстро сгорит, по причине того, что и ток через светодиоды возрастет. Также очень опасны и импульсные скачки напряжения в сети, они возникают вследствие коммутации мощных электроприборов: вы наверняка замечали, что при включении холодильника или пылесоса, например, свет «моргает» — это и есть проявление этих импульсных скачков. Также они возникают во время грозы или аварийных ситуациях на ЛЭП или электростанции. Выглядит импульс следующим образом:

Импульсные драйвера для светодиодов

Импульсные драйвера для светодиодов

В светодиодных лампочках среднего и высокого ценового сегмента используются драйвера импульсного типа со стабилизацией тока.

Светодиоды работают от стабильного тока, напряжение для них не является основополагающей величиной. Поэтому драйвером называют источник тока. Его основными характеристиками является сила выходного тока и мощность.

Стабилизация тока реализуется с помощью цепей обратной связи, если не вдаваться в подробности существует два основных типа драйверов, которые используются в светодиодных лампочках и светильниках:

1. Бестрансформаторный, соответственно без гальванической развязки.

2. Трансформаторный – с гальванической развязкой.

Гальваническая развязка – это система, которая обеспечивает отсутствие прямого электрического контакта между первичной цепью питания и вторичной цепью питания. Она реализуется с помощью явлений электромагнитной индукции, иначе говоря, трансформаторами, а также с помощью оптоэлектронных устройств. В блоках питания для гальванической развязки используется именно трансформатор.

Типовая схема бестрансформаторного 220В драйвера для светодиодов изображена на рисунке ниже.

Типовая схема бестрансформаторного 220В драйвера для светодиодов

Обычно они построены на интегральной микросхеме со встроенными силовым транзистором. Она может быть в разных корпусах, например TO92, он используется также и в качестве корпуса для маломощных транзисторов и других ИМС, например линейных интегральных стабилизаторов, типа L7805. Встречаютcя и экземпляры в «восьминогих» корпусах для поверхностного монтажа, типа SOIC8 и другие.

Для таких драйверов повышения или понижения напряжения в питающей сети не страшны. Но крайне нежелательны импульсные перенапряжения – они могут вывести из строя диодный мост, если драйвер бестрансформаторный, то 220В попадут на выход микросхемы, или же мост пробьёт на КЗ по переменному току.

В первом случае высокое напряжение «убьёт светодиоды», вернее один из них, как это обычно происходит. Дело в том, что светодиоды в лампах, прожекторах и светильников обычно соединены последовательно, в результате сгорания одного светодиода цепь разрывается, остальные остаются целыми и невредимыми.

Во втором – выгорит предохранитель или дорожка печатной платы.

Типовая схема драйвера для светодиодов с трансформатором изображена ниже. Они устанавливаются в дорогую и качественную продукцию.

Типовая схема драйвера для светодиодов с трансформатором

Защита светодиодных ламп: схемы и способы

Есть разные способы защиты электроприборов, все они справедливы для защиты светодиодных светильников, среди них:

1. Использование стабилизатора напряжения – это самый дорогой способ и для защиты люстры его использовать крайне неудобно. Однако можно запитать весь дом от сетевого стабилизатора напряжения, они бывают различных типов – релейные, электромеханические (сервоприводные), релейные, электронные. Обзор их преимуществ и недостатков может стать темой для отдельной статьи, пишите в комментарии, если вам интересна эта тема.

2. Использование варисторов – это прибор ограничивающие всплески напряжения, может использоваться как для защиты конкретного светильника или другого прибора, так и на вводе в дом.

3. Использование дополнительного гасящего конденсатора последовательном включении. Таким образом, ограничивается ток лампы, конденсатор рассчитывают исходя из мощности лампы. Это скорее не защита, а понижение мощности лампы, в результате при повышенных значениях напряжения в электросети срок её службы не сократится.

Варистор для защиты ламп и другой бытовой техники

Варистор – это прибор ограничивающий напряжение, его действие подобно газовому разряднику. Это полупроводниковый прибор с переменным сопротивлением. Когда на его выводах напряжение достигает уровня напряжения срабатывания варистора, его сопротивление снижается с тысяч мегаом до десятков Ом и через него начинает протекать ток. Его подключают в цепь параллельно. Таким образом, происходит защита электрооборудования.

Варисторы

Внешний вид варисторов

Un — классификационное напряжение. Это такое напряжение, при котором через варистор начинает протекать ток силой в 1 мА;

Um — максимально допустимое действующее переменное напряжение (среднеквадратичное);

Um= — максимально допустимое постоянное напряжение;

Р — номинальная средняя рассеиваемая мощность, это та, которую варистор может рассеивать в течение всего срока службы при сохранении параметров в установленных пределах;

W — максимальная допустимая поглощаемая энергия в джоулях (Дж), при воздействии одиночного импульса.

Ipp — максимальный импульсный ток, для которого время нарастания/длительность импульса: 8/20 мкс;

Со — емкость, измеренная в закрытом состоянии, при работе ее значение зависит от приложенного напряжения, и когда варистор пропускает через себя большой ток, она падает до нуля.

Для увеличения рассеваемой мощности производители увеличивают размер самого варистора, а также делают его выводы более массивными. Они выступают в качестве радиатора для отвода выделенной тепловой энергии.

Для защиты электроприборов в отечественных электросетях переменным напряжением в 220В подбирают варистор больший, чем амплитудное значение напряжения, а примерно равно 310В. То есть можно устанавливать варистор с классификационным напряжением около 380-430В.

Например, подойдет TVR 20 431. Если вы установите варистор с меньшим напряжением, то возможны его «ложные» срабатывания при незначительных превышениях напряжения питающей сети, а если установите с большим – защита не будет эффективной.

Как уже было сказано, варисторы могут устанавливаться непосредственно на вводе в дом, таким образом, вы защитите все электроприборы в доме. Для этого промышленностью выпускаются модульные варисторы, так называемые УЗИП.

Вот схема его подключения для трёхфазной сети, для однофазной – аналогично.

Схема подключения УЗИП

Эти схемы с использованием дифавтомата и защитой от высокого потенциала на одном или двух проводах однофазной цепи не менее интересны.

Схема защиты ламп

Схема защиты ламп

Для защиты одного светильника или лампочки используют такую схему включения, она приведена на примере самодельного светодиодного светильника, но при использовании готового светильника или лампы варистор устанавливается также – параллельно по цепи 220В.

Схема самодельного светодиодного светильника

Вы его можете установить как в корпусе самого осветительного прибора, так и на питающих проводах снаружи. Если он подключается к розетке – варистор можно расположить в розетке. Варистор можно заменить супрессором.

В этом видео ролике автор интересно рассказывает о таком способе защиты.

Готовые решения

Устройство защиты от импульсных перенапряжений для светодиодных светильников – от производителя LittleFuse. Обеспечивают защиту от перенапряжений величиной до 20 кВ. В зависимости от конструкции устанавливается в параллель или последовательно.

 – от производителя LittleFuse. Обеспечивают защиту от перенапряжений величиной до 20 кВ. В

На рынке имеются устройства с разными характеристиками – напряжением срабатывания и пиковый ток.

Устройство защиты светодиодов сохраняет лампы при импульсах напряжения. Подключается параллельно цепи освещения после выключателя. Также предотвращает самопроизвольное мигание светодиодных лампочек при использовании выключателей с подсветкой.

Устройство защиты светодиодов

Суть работы такого устройства заключается в том, что внутри установлен конденсатор. Ток подсветки выключателей течет через него, также он сглаживает всплески напряжений.

Подобное или аналогичное устройство от фирмы Гранит, модель БЗ-300-Л. Индекс «Л» в конце говорит о том, что это блок защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп (клл).

Устройство защиты ламп Гранит

Внутри расположено три детали, одну из которых мы рассмотрели выше:

Устройство защиты ламп Гранит

Вот принципиальная схема. Вы можете её повторить.

Принципиальная схема устройства для защиты ламп

Заключение

Полностью исключить вероятность перегорания светодиодных ламп и светильников невозможно. Однако вы можете продлить лампочкам жизнь, минимизировав влияние скачков напряжение. Сделать это можно либо своими руками, либо купив блок защиты светодиодных ламп заводского исполнения.

Хотите вечных светодиодов? Расчехляйте паяльники и напильники. Или домашнее освещение самодельщика

Когда-то давным давно, когда я еще учился в школе, а на дворе был конец перестройки, мой дядя (заронивший в меня интерес к электронике) припер домой сумку вынесенного через проходную завода добра. Собственно, такие сумки он приносил домой вполне регулярно, пополняя запасы, хранившиеся в диване. Диван этот, как вы догадываетесь, манил, и иногда в отсутствии дяди я в него заглядывал с восторгом. Но кое-что из этой сумки в диван не попало, а попало в мои руки. Дядя мне вручил пачку — штук десять — макетных плат, и новенькую нераспечатанную коробку дефицитных, да и не дешевых в то время светодиодов. Причем светодиоды были не простые: вместо привычной маркировки АЛ-что-то там на коробке стоял код из четырех цифр, как я понял — они были экспериментальные. И они были яркие. По сравнению с привычными АЛ307 или АЛ310 — просто ослепительные. И их к тому же было много — штук 50.

Идея «куда это богатство применить» возникла моментально: светодиоды были распаяны на одной из макетниц — сколько влезло (влезли не все), и из них вышел великолепный красный фонарь для печати фотографий, который абсолютно не засвечивал фотобумагу даже в упор. Правда, тут же я узнал о том, что «светодиоды не греются» — это вранье, так что ток пришлось снизить вдвое, с 10 мА на светодиод до 5. А еще через полгода успешной эксплуатации узнал и о том, что «светодиоды не перегорают» — это тоже неправда: первый светодиод в сборке погас, оказался пробит. А со временем и весь фонарь пришел в негодность.

И вот сейчас я снова слышу из каждого утюга про «вечные» светодиодные лампочки, а дома за неполный год перехода на светодиодные лампы перегорела уже третья по счету.

Почему светодиодные лампочки не вечны?

Да потому что ничего нет вечного. Светодиод, к тому же — штука тонкая. Буквально. В его структуре имеются слои толщиной в считанные нанометры, образующие квантовые ямы. Диффузия и электромиграция к таким слоям безжалостны — они размывают их, создают дефекты, постепенно снижая световыход и увеличивая вероятность катастрофы в масштабах крохотного кристалла, в котором, к слову, выделяется световая и тепловая энергия, удельное значение которой в расчете на кубический сантиметр p-n перехода можно сравнить разве что с ядерным взрывом (немного утрировано, но сами прикиньте плотность энерговыделения). Чем светодиод горячее, тем все эти негативные процессы будут идти быстрее. А он, как мы уже в курсе, греется. Греется даже тогда, когда через него идет ток в 10 миллиампер. А тем более — когда это мощный прибор, ток через который как минимум 100 мА, а бывает — и ампер, и даже три ампера. И в тепло, не смотря на всю энергетическую эффективность светодиодов, переходит значительная доля от подведенной к светодиоду электроэнергии. От двух третей до трех четвертей.

А куда охлаждаться светодиодам в светодиодной лампочке? А некуда, по большому счету. Светодиод сам по себе спроектирован, чтобы его можно было охлаждать. Кристалл припаян к массивному основанию из меди или высокотеплопроводной керамики, у этого основания есть специальная площадка для пайки к внешнему теплоотводу, в роли которой — плата с алюминиевой или медной подложкой. А подложка эта, по идее, должна быть через термопасту прикручена к хорошему радиатору с большой площадью. А прикручена она в лучшем случае к металлическому корпусу светодиодной лампы, площадь которого совершенно недостаточна для рассеивания более чем нескольких ватт тепла, да еще и в закрытом плафоне. В худшем — корпус вообще пластмассовый, и в этот корпус еще попадает тепло от драйвера и от не вышедшего наружу и потерявшегося в недрах лампочки света. Вот и жарятся светодиоды при температуре, превышающей 100, а то и 130°С. И, кстати, не только светодиоды, но и драйвер, который тоже нередко выходит из строя.

Что делать-то?

Одно из трех. Либо мы, оставив на месте старую люстру, ставим в нее лампочки меньшей мощности. Они меньше будут греться и у них больше шансов прожить долго. Разумеется, в комнате станет темно: мы вернемся во времена, когда в люстре из экономии и пожаробезопасности стояли лампочки по 25 ватт, от которых ушли, поставив на их место пятнадцативаттные энергосберегайки, сделавшие из темной берлоги светлое помещение, в котором приятно находиться.

Либо мы покупаем новую люстру, в которую можно вкрутить больше лампочек. Так мы останемся со светлой комнатой и получим (возможно) более долгую жизнь лампочек. Только на люстру, как и на лампочки, придется потратиться.

И, наконец, третий вариант: мы забываем само понятие «светодиодная лампа», как страшный сон и ставим на место люстры специально спроектированный светодиодный светильник. Продуманный и в плане хорошего использования светового потока (у светодиодных ламп типа «висит груша — нельзя скушать» с этим в приборах, рассчитанных на лампы накаливания, не всегда хорошо — они плоховато светят вбок и назад), и в плане качественного охлаждения.

Рынок

На рынке есть такие светильники. Но по большей части они во-первых, дорогие, а во вторых — страшные. Этакие промышленные штуковины, которые уместны в гараже, цеху, в торговом зале гипермаркета, в офисе, наконец — но не в квартире. Нет, есть и красивые, и дизайнерские очень эффектно выглядящие светильники. Но — во-первых, опять же, цена, а во-вторых, в жертву дизайну принесено охлаждение.

Так, классическая китайская светодиодная люстра-блин — это пятьдесят ватт светодиодов, сидящих на алюминиевой плате в виде кольца диаметром 45 см и шириной сантиметров 8. И — все. Никакого тебе корпуса с оребрением, ничего. И опять-таки, плата в почти наглухо закрытом корпусе. Ну хоть драйвер чуть наружу вынесен. Вердикт: жить будет, как светодиодная лампочка. Только когда сдохнет, менять придется не лампочку за 150 рублей, а люстру за пять-десять тысяч.

В общем, выход, кажется, один: умелые руки.

Самодельный светильник: проектирование

Сразу скажу: светильник будет не на светодиодной ленте и без блютуса.

Для начала, оценим, сколько нам нужно света. Тут дело вкуса, но я люблю, когда в жилище светло. Всякий интимный полумрак я люблю в особых случаях, в романтичной обстановке, но в обычной жизни он навевает тоску. Считать можно по-всякому, но я воспользуюсь тем фактом, что с люстрой с пятью энергосберегайками по 15 ватт, дававшими каждая по 950 лм, в комнате было хорошо. То есть 5 килолюмен нам будет достаточно. Теперь идем на сайт Cree, находим там Datasheet на модули CXA2530. Почему именно на них? Да потому что у меня есть несколько штук таких модулей, и с ними удобно работать: к ним просто припаиваются провода, а сами модули сажаются прямо на радиатор с помощью прилагающегося фланца. А еще их несложно купить — известный китайский интернет-магазин в помощь. У имеющихся у меня модулей бин светового потока Т4, это соответствует номинальному световому потоку 3440-3680 лм. Сразу 20% от этой цифры отнимаем — они потеряются на рассеивателе. Получаем световой поток 2750-2950 лм, а учитывая, что получается этот поток при мощности около 30 Вт, получаем потребную для освещения мощность (подведенную к светодиодам) около 50 Вт. Поскольку комната у нас длинная, мы уберем люстру из центра и сделаем два одинаковых светильника по 25 ватт.

Приняв КПД светодиодов за 25% (достаточно консервативная оценка — скорее всего, лучше, но уж точно не хуже), выясняем, что в каждом светильнике выделяется 18,75 Вт тепла. И наша задача — выбрать под это тепловыделение радиатор. Вот как мы это сделаем.

Будем исходить из максимальной температуры кристалла = 85°C и температуры окружающей среды = 35°C. То есть = 50°C. Перепад температуры пропорционален рассеиваемой мощности, а коэффициент пропорциональности называется тепловым сопротивлением: , и измеряется оно в кельвинах (или градусах цельсия) на ватт. В нашем случае тепловое сопротивление кристалл-окружающая среда должно быть равно 2 °С/Вт.
Из чего же состоит тепловое сопротивление? Первый его компонент — это тепловое сопротивление, присущее самому корпусу светодиода. Фирма Cree не дает эту величину в даташите напрямую, предлагая воспользоваться странным графиком, но в ранних публикациях в журналах о выпуске новых светодиодных матриц указывалось значение 0,8 °С/Вт.

Второй компонент общей величины теплового сопротивления — это сопротивление, создаваемое слоем термопасты между корпусом и радиатором. В качестве термопасты мы возьмем старый-добрый Алсил-3, с теплопроводностью = 1,7-2 Вт/м*К. При слое пасты толщиной 50 мкм и площади теплорассеивающей поверхности 2,8 (площадь круга диаметром 19 мм под излучающей поверхностью матрицы) получаем = 0,105 °С/Вт.

Итак, на радиатор у нас остается 1,1 °С/Вт. Исходя из этой цифры, выбираем радиатор, накинув процентов 30 «на вранье», на растекание тепла от маленькой матрицы и на то, что радиатор будет неоптимально ориентирован в пространстве. Например, нам подойдет профиль АВМ-076 размером сечения 176х40 мм с тепловым сопротивлением куска длиной 100 мм 0,5 °С/Вт. Нам хватит куска этого профиля длиной 80-100 мм. 100 мм — это стандартные куски, имеющиеся в продаже, 80 нужно заказывать у производителя (Виртуальная механика, virtumech.ru), такой вариант выглядит несколько более эстетичным за счет меньшей ширины.

Осталось выбрать драйвер. Критерии для его выбора — это ток и рабочие пределы выходного напряжения. Мощность 25 Вт получается при токе около 0,7 А, напряжение на матрице при этом составит около 35-36 В.

Конструкция

Перебрав несколько вариантов конструкции светильника, я остановился на рассеивателе из матового полупрозрачного пластика, имеющем вид полуцилиндра. Форма эта получается простейшим способом — за счет крепления изогнутой пластины к боковым сторонам радиатора. Способ крепления достаточно произволен — на винтах с прижимными пластинами, на клею — я воспользовался красным двусторонним скотчем «Момент». В качестве рассеивателя я применил рассеивающую пленку из подсветки разбитого ЖК монитора — она имеет очень хорошее светопропускание. Можно также заматировать абразивом пленку для печати на лазерном принтере или любую другую плотную пластиковую пленку.

Матрица с предварительно припаянными проводами устанавливается с помощью комплектного фланца в центре радиатора с помощью двух винтов М3 (гайки использовать неудобно, так что придется поработать метчиком). Перед приклеиванием рассеивателя свободную от матрицы плоскую поверхность радиатора рекомендуется оклеить алюминиевым скотчем или окрасить белой краской — это снизит потери света.

По поводу термопасты — хотелось бы заметить, что использование темной термопасты не рекомендуется: она процентов на 10 снизит световой поток. Я это хорошо заметил на двух экземплярах, один из которых я сделал с Алсилом-3, а на второй алсила не хватило и я воспользовался пастой из комплекта кулера фирмы Scythe, имевшей темно-серый цвет. Разница при измерении люксметром очевидна. Также нет смысла использовать более дорогие, чем алсил, термопасты с большей теплопроводностью: и на алсиле падает в худшем случае пара-тройка градусов, погоды они не сделают.

После сборки первого светильника (в котором я использовал радиатор от процессора Pentium II и который поселился в кухне, у него чуть меньшая мощность в районе 15 Вт), я принял решение ставить в светильники для комнаты не одну матрицу, а две — это «размазало» пятно света на рассеивателе и сделало свет более комфортным. Более разумно было бы в таком случае ставить менее мощные модули, скажем, CXA1820. Модули соединил параллельно, нежелательных последствий в виде неравномерного распределения тока между ними это не вызвало — обе матрицы светятся на глаз одинаково. Но длину подводящих проводов я на всякий случай выровнял.

Крепление к потолку у меня — с помощью коромысла из жесткой стальной проволоки диаметром 2 мм, концы которого продеты в отверстия в крайних ребрах радиатора и загнуты. За центр коромысла зацеплен крючок, прикрепленный к потолку — такой длины, чтобы между натяжным потолком и радиатором оказалось расстояние в пару сантиметров. Драйвер спрятан за натяжным потолком. Если бы светильники делались до потолка, можно было бы в него запрятать и радиаторы.

Поверхность радиатора можно покрасить в черный цвет перманентным маркером или тонким слоем из баллончика (толстым не надо — теплоизоляция). А можно и не красить, глаза он особо не мозолит.

Результаты

Светло. Под лампами на высоте столешницы — 450 лк, в середине комнаты 380 лк. Свет комфортный, цветопередача — вполне (правда, на кухне оказалось, что сырое мясо под этим светом выглядит, как-будто его слегка подкрасили черничным соком). Радиаторы после многочасовой работы теплые, но не горячие. Мерцание равно нулю (заслуга качественных драйверов).

И по ценам: матрицы обошлись в 550 рублей каждая (курс с тех пор, конечно, поменялся), радиаторы — по 600 рублей, драйвера — по 250 рублей, пленка досталась бесплатно. Итого — 2200+1200+500 = 3900 рублей. Плюс два-три часа работы.

Лампа из мощного светодиода и импульсного драйвера MBI6651

Как-то раз я делал лампу в салон из шести светодиодов и линейных стабилизаторов NSI45020AT1G на 20мА. Сделал платку, раздавил обычную лампу, мял кончики, пока из них не высыпало всё стекло, залил припоем и воткнул плату туда.
Зрелище, конечно, не для слабонервных.

Светит поярче штатной лампы, но света, как и денег, всегда мало. Тут я подумал, а нельзя ли между такими же клеммами разместить светодиод типа emitter на 1Вт?

Тут у нас две проблемы: одна — отвод тепла. Подложка "star", с которой мне пришли светодиоды, худо-бедно с задачей справляется.
Так что, главная задача — стабилизировать ток. Про линейный стабилизатор забываем сразу: на нём будет рассеиваться 3 Ватта тепла. Поэтому, для стабилизации тока используется импульсный драйвер.
Прикупил я драйвер светодиодов MBI6651GST в корпусе sot23-6. Требуемая для него обвязка:
— дроссель, индуктивностью чем больше тем лучше, рассчитанный на ток в 1,5 больше выходного. Я взял SDR0604-101K 100мкГн на ток 520мА, в корпусе smd диаметром 6мм.
— диод Шоттки. Он должен быть рассчитан на напряжение в 1,5 раза больше входного и ток в 1,5 раза больше выходного. У меня таковым стал 10MQ040N на 40В 1А в корпусе SMA.
— Два конденсатора от 10мкФ, на напряжение в 1,5 раза больше входного. Я взял танталовые 10мкФ/50В, а в качестве выходного — что было под рукой 15мкФ/35В, оба в корпусах размера D.
— Резистор-шунт выбирающий ток. Ток стабилизируется так, чтобы падение напряжения на резисторе было 0,1 Вольта. Т.к. в магазине резисторов меньше Ома не оказалось, я воткнул 3 штуки на 1 Ом параллельно, в результате схема стабилизирует ток на уровне 300мА (чуть меньше номинальных 350мА).

Ещё один диод Шоттки, точно такой же, я использовал чтобы защитить схему от обратной полярности.

Ниже выдержка из даташита. Схема включения:

Принцип работы импульсного стабилизатора прост: он открывает спрятанный внутри него транзистор и ток течёт через резистор-шунт Rsen, через светодиоды и через катушку индуктивности L1. Катушка не даёт току нарасти резко, поэтому он плавно повышается, а вместе с ним, по закону Ома, повышается и напряжение на резисторе Rsen.

Как только падение напряжения на Rsen превысит 0,1-с-копеечками Вольта, драйвер закрывает транзистор, обрубает подачу тока. Катушка индуктивности так просто не даёт току в цепи упасть, а продолжает гнать его прямо. Тут в действие вступает диод Шоттки D1, который заворачивает этот самый ток обратно в цепь светодиодов.

Как только напряжение на Rsen упадёт ниже 0,1-без-копеечек Вольта, драйвер снова открывает транзистор и всё начинается по новой. Таким образом получается ШИМ с плавающей частотой от 40кГц до 1МГц.

Входное напряжение очень эффективно, практически без потерь преобразуется, чтобы обеспечить в цепи нужный ток.

Очевидно, что ток в цепи определяется номиналом резистора Rsen: ток будет стабилизирован на уровне 0,1 / Rsen, а значит Rsen можно выбрать по формуле 0,1 / I. 1-ваттные светодиоды работают при токе 350 мА. Поскольку в магазинчике между 0 и 1 Омом резисторов не было, я взял сборку резисторов сопротивлением 1/3 Ома, то есть ток стабилизируется на уровне 300мА.

А вот назначение выводов MBI6651 в разных корпусах:

Изготовление платы

Вся задача — разместить эту схемку между двумя ушками-держателями лампы. Изготовил вот такую платку:

В этот раз крошить обычную стеклянную лампочку я не стал, а решил раскошелится и прикупил за 40 рублей какую-то китайскую лампочку:

у неё клеммы держатся на плевке сборщика, поэтому снимаются лёгким усилием:

Напаял на плату элементы, затем взял дощечку, сделал в ней дырку 9 мм, в которую вставил клемму, в неё сунул разогретый до 300 градусов паяльник и начал запихивать припой, чтобы он плавился. Когда весь припой стал жидким засунул туда контактный кончик платы и ждал пока не затвердеет. Вот что получилось:

Я пытался припаять алюминиевую подложку к специально заготовленной площадке меди на плате с обратной стороны, но у меня ничего не вышло: припой просто не хотел липнуть к алюминию! Зато в результате моих попыток лопнула линза у китайского светодиода от перегрева. Оказывается эти китайские светодиоды сделаны неизвестно из чего и жуть как боятся перегрева. Это объясняет почему теплоотводный контакт у них не припаян.
Светодиод пришлось заменить.

Всю подложку я прилепил на суперклей, а ток подвожу при помощи вот таких вот изогнутых в форме "весело и вкусно" контактиков. Они сделаны из старых откусанных ножек от выводных элементов — я их бережно храню на всякий случай, и часто пригождаются!

Вот так это выглядит в работе:

Такая конструкция работает при питании от 8 до 30 Вольт. Нижний предел 8 Вольт установлен встроенной в драйвер защитой.

Вместе с ярким свечением светодиод заметно греется после продолжительной работы. Поэтому рекомендую либо придумать доп.охлаждение, либо уменьшить ток (например, выпаяв один резистор). Впрочем, в тех местах где такая лампа используется: багажник, салон, бардачок и т.д., время во включенном состоянии достаточно невелико.

Внимательный читатель заметит и спросит: а на кой было тянуть две дорожки, ковырять две дырки в плате, чтобы затем замкнуть их проводочком?

А вот зачем:
Драйвер стабилизирует ток в цепи, и ему без разницы сколько там светодиодов, лишь бы напряжения питания хватало, чтобы запитать последовательно включенные светодиоды. Это значит, что можно в разрыв цепи включить ещё два дополнительных светодиода!

Если падение напряжения на светодиодах 3,2 Вольта, вся конструкция уверенно начинает работать где-то от 10,5 Вольт питающего напряжения.

Безделушка получилась интересная, но в багажник она мне не подошла а в салоне у меня уже более другая самодельная светилка

Поэтому я чуток поигрался и разобрал её на запчасти, а вместо неё сделал лампочку в багажник с учётом формы плафона и его контактов:

Сайт Виктора Королева

Простыми словами о ремонте телевизоров и домашней бытовой техники своими руками

Ремонт светодиодной подсветки и led драйвера

Ремонт светодиодной подсветки и led драйвера
Телевизоры с жидкокристаллическими LED экранами способны обеспечить четкое изображение, обладают утонченным дизайном и имеют множество полезных функций. В этих моделях изображение передается на дисплей с помощью светодиодной подсветки, равномерно расположенной по площади матрицы.
Признаки поломки светодиодной подсветки
За функцию подсветки отвечает цепь светодиодных ламп, состоящая из многих звеньев, поэтому достаточно часто происходят поломки её отдельных элементов. В том случае, когда подсветка даёт сбой, у LED телевизора может отсутствовать изображение, хотя звук присутствует и аппарат реагирует на команды, поданные с дистанционного управления: каналы переключаются, меняется уровень громкости. Если внимательно посмотреть на дисплей, можно увидеть темное изображение и даже различить силуэты фигур, но поврежденная подсветка не дает возможности воспроизвести картинку, как положено.
Светодиодная подсветка ж/к телевизора может давать сбой по одной из двух причин:
перегорание одного или нескольких светодиодов;
нарушение в работе LED-драйвера
Идентифицировать причину поломки достаточно сложно, так как проверка всех звеньев в цепи подсветки — это долгая и кропотливая работа. Мастер должен измерить напряжение на каждом светодиоде и таким образом найти поврежденный.
Есть и другой способ проверки LED подсветки – подавать независимое питание на каждую ленту подсветки, выяснив, таким образом, ленту, на которой находятся неисправные светодиоды, а потом по отдельности проверить каждый диод на этой планке.
Если все элементы в порядке, значит, причина поломки кроется в LED-драйвере, установленном, обычно, на блоке питания телевизора.
Если изображение выглядит деформированным или дёргается, причина сбоя заключается в неисправности драйвера, механическом повреждении шлейфов или потере контакта. Также, возможно искажение изображения при картинке нормальной яркости, появление полос и разводов на отдельных участках экрана. Следует учесть, что такие же симптомы возникают и при обрыве контактов шлейфа, поэтому важно правильно определить проблему. Если при нажатии на экран картинка восстанавливается или, наоборот, появляются новые полосы, значит, проблема в шлейфе и LED-подсветка тут ни при чем.
Причины поломки LED-драйверов
Светодиодная подсветка часто выходит из стоя даже в телевизорах с жидкокристаллическими экранами от ведущих брендов. Основной причиной сбоя является избыточное питание: производители по умолчанию настраивают изображение на максимальную четкость и яркость, чтобы увеличить привлекательность товара. Обычно покупатели используют заданные настройки и в результате подача тока на светодиоды превышает допустимый уровень и элементы быстро перегорают.
LED-драйвер является блоком питания подсветки, рассчитанным на определенную мощность. При постоянно повышенной нагрузке обрываются электролитические конденсаторы блока и подсветка отключается. Поломку легко устранить, если заменить деталь на более мощную. Нередки случаи, когда в электросети происходят скачки напряжения. В этом случае может выйти из строя один из элементов LED драйвера:
транзистор, необходимый для преобразования электрических импульсов;
низкоомный резистор, который служит предохранителем;
конденсаторы.
При выходе из строя одного или нескольких элементов блока экран телевизора ненадолго включается, а затем гаснет. В этом случае светодиодная подсветка вспыхивает на несколько секунд, затем происходит перегрузка цепи и полное отключение драйвера. Это происходит при перегреве: плотно закрытый корпус блока не имеет вентиляции и при повышении температуры может давать сбой.
При избыточной нагрузке на драйвер срабатывает защита от перенапряжения и подача тока к цепи подсветки прекращается. В этом случае в цепи происходит обрыв и подсветка гаснет.
Если на светодиоды подаётся завышенное питание, лампы быстро перегорают. В этом случае даже невооруженным глазом можно заметить потемнение на обратной стороне цепочки. LED-драйвер отвечает за стабилизацию напряжения и при превышении рекомендованной нагрузки прерывает подачу тока. При стандартной силе тока в 400mA нагрузка на светодиодные лампы превышает норму и они выходят из строя уже через короткое время. Чтобы избежать поломки, необходимо ограничить поступление электрического тока до того момента, когда нагрузка станет избыточной. При силе в 300 mA яркость ж/к экрана незначительно снизится, но при этом температура нагрева светодиода упадёт на 35°C: с 95 до 60 градусов.
Чтобы исправить такую поломку, необходимо провести замену электролитических конденсаторов и проделать несколько вентиляционных отверстий в корпусе блока.
Чтобы заранее предупредить проблему и увеличить срок эксплуатации телевизора, необходимо уменьшить яркость подсветки экрана, установленную производителем. Это не отразится на качестве и четкости картинки, изображение станет более естественным и легким для восприятия, а дорогостоящий телевизор будет служить намного дольше.
Канал в YouTube — Телемастер, группы в ВК «Самоделкин» и в Ок «Телемастерская«.

34 комментария

Здраствуйте Виктор, надеюсь вы подскажите что делать телевизор рубин 55 м10, уходит в дежурный режим нажимаешь кнопку включения на пульте красная лампочка загораеться зеленоым это продолжается 5 секунд примерно и он уходит в дежурный режим,началось все с того что он с начала долго включался потом включился но изображение было сужено по вертикали с горизонтальными полосами с верху и низу и потом как он прогрелся стало все нормально, я его разобрал и все детали целые только не был пропаяин 1 из 2х больших дроселей 2 дросель который расположен в области кадровой.пропаяил результатов это не дало,я попробывал прибаить растр и телевизор включился,я его выключил и вернул растр на место и он опять стал не включаться

Привет! Скорее всего неисправные конденсаторы в строчной развертке. замените все электролиты по питанию строчной и кадровой разверток.

Здравствуйте на подсветку подается питание всего 8.7 вольт, где копать причину неисправности?

Здравствуйте Виктор! С Новым годом вас, Рождеством Христовым! Такой вопрос: телевизор LG42pc3rv включается нормально (с нормальной яркостью), после примерно 5 минут работы яркость становится все меньше и меньше (изображение еле просматривается в темноте). Т.е. изображение сильно темнеет. Наверное электролиты в Led драйвере могут барахлить? Как вы думаете? Заранее благодарен за ответ.

Виктор здравствуйте, не встречались с тв lg32lf560v, полетела подсветка все 18 шт светиков, с драйвера прет 222в(перебор в 2 раза)3s111менял ,все также напряжение плавает на диодах выходных.

Виктор здравствуйте !нужна ваша помощь специалиста по ремонту телевизора, Подскажите пожалуйста как разбирать lg49lb620v для замены светодиодов с лицевой стороны или можно корыто снять сзадней стороны всунув пластиковые пластины где защёлки какие нюансы есть как правильно снять матрицу,опыта нет поэтому интересуюсь,один раз уже меняли в сервисе через год опять сломался.что это за такие диоды в чем проблема ? специально так сделали что горели и гоняли в их сервис))).
Брал Самсунг 6 серии работает 3 год.
Спасибо за ответ.
Спасибо что помогаете начинающим.

Нужно снимать матрицу, чтобы добраться до подсветки. В большинстве случаев разбирать нужно с лицевой стороны. Чтобы перегорание светодиодов не происходило в дальнейшем, нужно уменьшить ток подсветки в блоке питания телевизора. На этом сайте есть пару статей по этому поводу. Также можете зайти на канал https://www.youtube.com/channel/UCDB9sbl0zUkXV2J8mTP1JTg там тоже есть видео как уменьшать ток подсветки.

Спасибо Виктор за ответ,по поводу уменьшения тока спасибо, подскажите ещё как правильно снять матрицу 49 нужны ли присоски или можно без них обойтись, матрица останется на раме и за рамку ее демонтировать на другой стол.если я начну разбирать с тыльной стороны вставив перед этим пластиковые пластинки в местах защелок не повредит такой способ матрицу.
Спасибо ещё раз за ответы.

Если есть присоски, это облегчает задачу — если правильно ими пользоваться. Матрице придется снимать полностью и перекладывать её на другой стол. также и светофильтры снимать придется. Не перепутайте очередность фильтров при сборке!

Большое спасибо Виктор за информацию.Подскажите еще звонил в центр там мне подсказали что нужно разбирать с тыльной стороны,еще вопрос по датчику тока подсветки обязательно нужно добавочное сопротивление чтоб уменьшить нагрузку на диоды? или просто в меню убрать на половину меньше подсветку поможет это?

Можно уменьшить яркость подсветки в меню, это то же самое. Только уменьшать надо именно «Яркость ПОДСВЕТКИ»

Спасибо вам за ответы и за помощь

Виктор здравствуйте! На LED телевизоре Hitachi отсутствует подсветка!Напряжение на входе подсветки при включении 24 вольта. Что может быть? Спасибо!

Или подсветка, или led драйвер. Проверьте, также, конденсаторы в бп.

Доброго времени суток. Подскажите пожалуйста. Телевизор Samsung UE46C5100. при подключении питания дежурка есть. А дальше при запуске начинаются щелчки релюшки и все. При этом напряжение на входных конденсаторах до 390v. Как я понимаю PFC отрабатывает. Что может вызывать уход в защиту. И как это проверить. Заранее спасибо.
С уважением, Максим.

Защиту может вызвать всё, что угодно. проверяйте вторичные цепи, питание подсветки, саму подсветку, стабилизаторы на майне

Добрый вечер! Телевизор lg43uh603 на экране появились синие пятна которые остаются даже если изображение сделать чб. Что может быть? Заранее спасибо

Вероятно, были удары или нажатия на матрицу в этих местах

добрый день! LED телевизор ELENBERG 24AH4030 -не включается ни с пульта ни кнопкой . Питания есть все на разъёмах. в чём может быть ещё причина? где то читал что при выходе из строя хоть одного светодиода в подсветке тоже не будет включаться -сработает защита . может такое быть? если защита сработала то где она находится и что собой представляет этот предохранитель? спасибо!

Верно, если подсветка неисправна, включаться не будет. Защита — это не предохранитель, а програмная система. так что, если все напряжения присутствуют, смотрите подсветку.

Подсветка исправна- проверил (если правильно конечно -тестер в режиме прозвонки все светодиоды горят )

Есть точно такой под разборку продают -думаю а не купить ли мне с него материнку целиком и поставить на свой ?

Если подсветка в норме. смотри led драйвер, стабы на материнке

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, как убрать логотип с экрана телевизора Elenberg 24 AH 4030 (демо режим если правильно я понял), расположенный в верхнем левом углу, при просмотре TV.При работе пультом исчезает а потом сразу появляется.

Если не убирается в меню, то попробуйте убрать в сервисном меню.

Здравствуйте! Нужна ваша помощь, сломался телевизор Irbis. Разобрали нашли проблему, перегорел лед драйвер, а так же сгорела светодиодная лента, все поменяли потом подключили для поверки и лед драйвер начал в течении минуты нагревается и дыметь. Подскажите из за чего это происходит?

Драйвер меняли? Новый задымился? Если да, то может где замыкание в подсветке или смотри бп

Здравствуйте.tv grundig 40vle6142c.В подсветке поменял 2 сгоревших светодиода.Включил без матрицы-подсветка не горит.Может без матрицы тв не включится?

Должно включаться и без матрицы

LG 27ms53v-pz LA 33A около 3 лет нормально работал при максимальной подсветке (так требовалось); в настоящее время через 2-3-4-5 часов работы (по разному) экран (подсветка) начинает мигать,после выключения на 30-40мин. или снижения уровня подсветки на 50% — работоспособность восстанавливается
Подвесил на проц. и правый край(очень сильный нагрев) (если смотреть с обратной стороны) вентиляторы-режим длительно держится нормально.
Вопрос = = ломать заднюю крышку под вентиляторы не желательно —
что-нибудь известно про пластик задней крышки — может он теплопроводный и можно вентиляторы подвесить снаружи (кроме процессора конечно) или может кто как-то решал проблему дополнительного охлаждения? может водяное как-то пристроить = ? или все-таки добираться до ключа (AOD478) драйвера и поменять на более мощный , хотя дальше разбирать прибор совершенно не тянет…

main tp.s512.pb83 48 дюймов не было изображение по ВЧ. Купил такой же майн … но снят с 32-ой диагонали. Там напряжение подсветки 70 вольт, а в купленом 40 вольт. Подскажите пожалуйста как повысить напряжение??

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Какого цвета провод дальнего света приора
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector