Схема светодиодной лампочки на 220В: питание и ремонт

Принцип действия светодиодных ламп

Светодиодная лампа — это полупроводниковый элемент, содержащий несколько слоев, отвечающих за преобразование протекающего через них тока в видимый свет.

Важно! При изменении состава этого слоя в нем генерируется излучение определенного цвета (красный, зеленый, желтый или синий).

Поскольку лампы со светодиодами должны обеспечивать чистый дневной свет, их разработчикам пришлось использовать небольшую хитрость, чтобы покрыть синий излучатель желтым люминофором. В этой конструкции желтый фосфор под воздействием фотонов синего диапазона начинает испускать собственное бесцветное излучение.

Виды светодиодных источников света

Все светодиоды можно разделить на две большие категории: индикаторные и световые. Первый вид используется в электротехнике для освещения приборных панелей, дисплеев, индикации сигналов, а также в других устройствах, не требующих большого светового потока.

А светодиоды используются только в бытовых светодиодных лампах. Эти устройства можно классифицировать по назначению, внешнему устройству и типу источников излучения.

По сфере использования

Светодиодные лампы завоевывают все новые и новые технологические ниши. Они используются в бытовой электронике, промышленности и торговом оборудовании.

Светодиодные фары для уличного освещения в основном изготавливаются на основе большого светодиода, поэтому его яркость не регулируется

Основные области применения светодиодных ламп:

1. Уличное освещение.
2. Высокопроизводительные проекторы.
3. Освещение производственных помещений и квартир.
4. Сельское хозяйство. Используются лампы со спектром излучения, способным инициировать фотосинтез.
5. Автомобильные фары.
6. Освещение продуктов в торговых витринах.
7. Освещение пространства во взрывоопасных средах.

Большое количество областей использования светодиодного освещения обусловлено различиями в характеристиках светодиодов и спектре, который они излучают. Постоянно разрабатываются инновационные типы ламп, которые позволяют им занимать новые рыночные ниши.

По внешнему виду

Одна из причин преобладания светодиодных ламп — минимальный размер их полупроводниковых кристаллов. Благодаря этому светильники могут принимать самые разные формы.

Не рекомендуем устанавливать мощные светодиодные устройства в местах с ограниченной циркуляцией воздуха — это может привести к перегреву светодиода

Основные конструкции светодиодных ламп:

1. Классический вариант в виде лампы накаливания с цоколем. Такие светильники обычно содержат несколько разнонаправленных светодиодов.
2. «Кукуруза». Такой светильник выглядит как цилиндр, со всех сторон покрытый светодиодами.
3. Светодиодные светильники в форме ленты, в которой отдельные кристаллы последовательно размещены на тонкой и узкой подложке.
4. Точечные светильники с большим ярким кристаллом.
5. Точечные потолочные светильники.
6. Плоские светодиодные панели круглой, прямоугольной или произвольной формы.

Небольшие размеры и сдержанность светодиодов в месте установки позволяют изготавливать на их основе дизайнерские светильники необычной формы. А низкий нагрев светодиодных ламп не мешает размещать их возле гипсокартонных и пластиковых поверхностей.

По типу светодиодов

Осветительные светодиоды делятся на различные типы в зависимости от их физической структуры, каждый из которых имеет свои особенности и основные области применения.

Есть три основных типа светодиодных ламп:

1. SMD (светодиоды для поверхностного монтажа).
2. COB (устройство на кристалле).
3. Нить накала (светодиодная нить).

Светодиоды SMD имеют невысокую яркость, но их можно припаять к любой поверхности, не опасаясь перегрева.

Поэтому их часто используют при изготовлении светодиодных лент и переносных фонарей. Угол излучения SMD светодиодов составляет 90-130 градусов, поэтому для освещения всего помещения вокруг лампы требуется радиальное расположение кристаллов на цоколе.

Мощность светодиодной лампы со светодиодной нитью зависит от количества стеклянных волокон, их длины и характеристик размещенных на них кристаллов

Светодиоды COB представляют собой кристаллы высокой яркости, размещенные на металлической подложке. Он предназначен для отвода тепла, выделяемого во время работы.

Угол излучения устройств на микросхеме приближается к 180 градусам, поэтому они плохо подходят для освещения узким лучом. COB используется в производстве проекторов и ламп премиум-класса.

Светодиодные нити представляют собой серию миниатюрных кристаллов, расположенных последовательно на стекловолокне. Иногда вместо стекла используют другие прозрачные материалы. Эта структура позволяет стандартизировать круговое освещение.

Основная проблема небольших мощных светодиодов — это перегрев, который снижает срок их службы и снижает световой поток.

Какие светодиоды стоят именно у меня?

Производители не стоят на месте и вместо ламп начали использовать светодиоды, которые своим ярким свечением и потреблением небольшого количества электроэнергии позволяют создавать ЖК-телевизоры с потрясающим качеством изображения. Телевизионные матрицы также значительно улучшились по качеству и цветопередаче за этот период, но тусклое свечение ламп CCFL не смогло полностью передать изображение, которое мы и производители телевизоров хотели бы видеть.

1. Итак, чтобы определить, какие светодиоды находятся в подсветке телевизора, нужно воспользоваться вольтметром и определить напряжение светодиода. Наша статья Как проверить светодиод может вам в этом помочь?
2. Также после идентификации неисправен весь светодиодный модуль либо один светодиод. Необходимо определиться с типом светодиода, то есть размером корпуса. Они измеряются в миллиметрах. В этом вам поможет наша статья «Размеры светодиодов.
3. Также, зная корпус диода и его напряжение, вам не составит труда купить нужные светодиоды или светодиодные модули на Алиэкспресс.

Типы светодиодов

Благодаря различным подходам к сборке полупроводниковых микросхем удалось создать следующие типы светодиодных излучателей:

• DIP — светодиодные лампы, выполненные на основе кристалла с линзой вверху и двумя токопроводящими проводами. Этот вариант наиболее распространен на практике и применяется для оформления подсветки в различных осветительных приборах;
• Так называемая «Пиранья», которая отчасти напоминает предыдущую конструкцию, но имеет четыре кабеля. Увеличение количества контактов увеличивает его надежность и улучшает отвод тепла (см. Рисунок ниже);

Лампа типа Пиранья. Эти светодиоды в основном используются в автомобильной промышленности.

• Излучатели SMD LED могут быть размещены на плоских поверхностях, благодаря чему можно уменьшить размер светильника и улучшить теплоотводящие свойства. Они выпускаются в самых разнообразных исполнениях и используются в современных источниках света;
• Продукция изготовлена ​​по технологии COB, согласно которой чип впаивается непосредственно в плату. Благодаря такому устройству стык полупроводникового льда надежно защищен от окисления и перегрева. При этом интенсивность свечения диода значительно возрастает.

Примечание! Особенность вышеперечисленных версий в том, что при перегорании светодиода его придется менять полностью, так как отремонтировать эти изделия путем замены отдельной микросхемы невозможно.

Еще один недостаток таких светодиодов — их небольшие размеры, что вынуждает собирать их группами по несколько штук. Кроме того, встроенный в них кристалл постепенно стареет, в результате чего яркость ледяного излучателя со временем уменьшается. Далее мы рассмотрим устройство светодиодной лампы 220в.

Устройство светодиодной лампы на 220 вольт

В отличие от прозрачных ламп накаливания, основная конструкция светодиодной лампы скрыта под непрозрачным корпусом. Чтобы узнать, что скрывается внутри недорогого светильника, необходимо будет разобрать его, приложив немного усилий.

Эксперименты показали, что устройства светодиодных ламп 220 В разных производителей имеют небольшие отличия. Таким образом, весь ассортимент светодиодных ламп с цоколем Е14 и Е27 можно разделить на три группы: брендовые, китайские некачественные и накаливания.

Фирменные изделия

Конструкция светодиодной лампы 220В от всемирно известных производителей светодиодов аналогична фото ниже. Среди огромной массы лампочек, представленных на российском рынке, внешне такой образец имеет одно очевидное отличие — объемный радиатор. Он может быть полосатым или гладким; металлизированные или покрытые белым полимером. Но в любом случае такая лампа имеет больший вес, чем дешевый и некачественный аналог.

Верхняя часть изделия (диффузор) выполнена из стекла или непрозрачного пластика в форме полусферы. Как правило, он крепится к радиатору с помощью подходящего крепежа или герметика. Под диффузором находится печатная плата со светодиодами SMD, которая жестко закреплена на радиаторе. Ниже еще одна вкладка с радиоэлементами драйвера.

Надежный драйвер представляет собой гальванически развязанный блок с функцией стабилизации выходного тока. Вся схема управления имеет высокую плотность и состоит из импульсного трансформатора, микросхем, нескольких полярных конденсаторов и множества планарных элементов. Блок драйвера расположен внутри корпуса, который, в свою очередь, соединяет основание / гнездо и радиатор.

Электрический контакт между блоком драйвера и платой светодиодов может быть обеспечен через припой или разъем.

Низкокачественные китайские лампочки

Ниже представлена ​​светодиодная лампа в разобранном виде от неизвестного китайского производителя, в отличие от предыдущей модели у этого устройства нет радиатора и драйвера.

Вместо драйвера установлен простой блок питания на основе неполярного конденсатора, который не способен надежно стабилизировать выходной ток. Блок питания расположен в центре светодиодной платы. С одной стороны, это диодный мост с резисторами. На другом — два конденсатора.

В результате простоты такой конструкции стоимость изделия намного ниже.

Функцию охлаждения в таких лампочках выполняют небольшие отверстия в корпусе. Их КПД крайне низок, что подтверждается выгоранием кристаллов светодиодов. Карта крепится к пластиковому корпусу на защелки. Плата электрически соединена с основанием двумя припаянными проводами. Простота такой конструкции ненадежна и не может гарантировать длительную работу устройства.

Filament лампы

Ассортимент светодиодных ламп с цоколем E14 и E27 продолжает расширяться. Еще одним ноу-хау стали светодиодные лампы накаливания (от англ. Filament — нить накаливания), внешне очень похожие на лампы накаливания. Ученым удалось реализовать на практике конструкцию светодиода, визуально напоминающую нить накала и не требующую дополнительного рассеивания тепла. Использование лампы накаливания (FL) в повседневной жизни обычно основывается на эстетических соображениях.

В светодиодной лампе накаливания основным элементом являются светодиодные нити, количество которых определяет общую мощность изделия. Каждая отдельная нить накала представляет собой тонкий стеклянный стержень, поверхность которого равномерно покрыта электрически связанными светодиодами SMD. Сверху по всей длине нанесен слой люминофора, который придает прядке желтый оттенок.

Отвод тепла в ФЛ происходит через тонкую стеклянную колбу, внутренний объем которой заполнен смесью газов.

Часто нехватка места для драйверов вынуждает производителей устанавливать некачественный силовой модуль прямо в основание светильника. Результатом такого подхода является чрезмерно высокий коэффициент пульсации, который негативно сказывается на зрении. Чтобы устранить вредное мерцание и составить конкуренцию обычным светодиодным лампам, производители модернизировали дизайн FL. Между цоколем и лампочкой стали делать кольцевую вставку из пластика, за которой спрятан качественный драйвер.

Каждый из рассмотренных образцов востребован на потребительском рынке, а значит, будет развиваться и дальше. Возможно, скоро в устройстве светодиодной лампы 220 В появятся новые функциональные блоки, о назначении которых мы вам обязательно расскажем в наших статьях.

Способы сборки

Сегодня практикуются несколько способов сборки осветительных элементов, благодаря которым создана определенная классификация современных светодиодов.

DIP

Вариант Dual In-Line Rackage — интересный с точки зрения дизайна, но устаревший тип, он характеризуется следующими размерами светодиодов:

• 0,3 см;
• 0,5 см;
• 0,8 см;
• 1,0 см.

Помимо размера колбы, полупроводники сильно различаются по цвету и материалам, из которых они изготовлены, а также по форме кристалла. Основные преимущества этого типа светодиодов — низкий нагрев и достойная яркость.

Dual In-line Raskage доступны как в одноцветной, так и в RGB версии, они также имеют очень характерную цилиндрическую форму и имеют встроенную выпуклую линзу.

«Пиранья»

Светодиоды этой группы характеризуются лучшими световыми качествами по световому потоку. Конструктивная особенность представлена ​​прямоугольной формой и наличием четырех специальных штифтов. Доступен в красном, зеленом, синем и белом цвете.

Одно из основных отличий — возможность более «жесткого» крепления на плате, а очень высокая теплопроводность за счет свинцовой подложки.

Светодиодная лампа Piranha Chameleon (RGB)

Наличие свинца ставит под сомнение безопасность эксплуатации, но широкий диапазон рабочих температурных режимов позволяет использовать высокие входные мощности, поэтому он широко распространен.

SMD-технология

Светодиоды SMD, также известные как устройства для поверхностного монтажа или «устройства для поверхностного монтажа», имеют выходную мощность 0,01-0,2 Вт.

Особенностью светодиодов SMD является наличие одного, двух или трех современных кристаллов на прямоугольных керамических основаниях.

Светодиоды SMD индивидуально покрыты слоем высококачественного люминофора. Контактные площадки и основание схемы напрямую соединены стандартной пайкой.

К недостаткам этой современной технологии можно отнести низкие показатели ремонтопригодности конструкции, а также необходимость полной замены платы со всеми светодиодами при выходе из строя одного из них.

COB-технология

Современная технология производства светодиодных ламп, получившая название Chir On Ward, характеризуется закреплением кристаллов на плате без корпуса и керамической подложки и покрытием обычным люминофором. Главное преимущество любого осветителя COB — это минимальная площадь освещения при повышенных показателях мощности.

Светодиодная лампа типа COB

Высокая плотность размещения и наличие общего покрытия слоем люминофора гарантирует максимально равномерное свечение светильника.

Среди недорогих ламп изначально широко использовались люминесцентные лампы, но сейчас все большее предпочтение отдается светодиодным лампам. Как подключить светодиодные лампы вместо люминесцентных — эта информация будет полезна тем, кто решил заменить лампочки.

Практический метод

Наиболее точное прямое падение напряжения на светодиоде может быть получено путем практических измерений. Для этого вам понадобится регулируемый источник питания постоянного тока (БП) с напряжением от 0 до 12 вольт, вольтметр или мультиметр и резистор 510 Ом (насколько это возможно). Схема лаборатории для испытания представлена ​​на рисунке.

Здесь все просто: резистор ограничивает ток, а вольтметр отслеживает прямое напряжение светодиода. По мере постепенного увеличения напряжения от источника питания наблюдайте увеличение показаний на вольтметре. При достижении порога светодиод начнет светиться. В какой-то момент яркость достигнет номинального значения и показания вольтметра перестанут резко расти. Это означает, что pn переход открыт и дополнительный скачок напряжения с выхода блока питания будет приложен только к резистору.

Текущее значение на экране будет номинальным прямым напряжением светодиода. Если мы продолжим увеличивать подачу питания на схему, увеличится только ток через полупроводник, а разность потенциалов на нем изменится не более чем на 0,1-0,2 вольта. Чрезмерное превышение тока приведет к перегреву кристалла и электрическому пробою pn перехода.

Если рабочее напряжение на светодиоде около 1,9 В, но нет света, скорее всего, нужно проверить инфракрасный диод. Чтобы это проверить, нужно направить луч излучения на включенную камеру телефона. На экране должно появиться белое пятно.

При отсутствии регулируемого источника питания можно использовать «коронный разряд» 9 В. При измерениях также можно использовать адаптер питания на 3 или 9 В, который выдает стабилизированное выпрямленное напряжение и пересчитывает значение сопротивления.

Как сделать простую светодиодную лампочку

Для сборки светодиодной лампы нам понадобится старая люминесцентная лампа, а точнее ее цоколь с цоколем, длинный кусок светодиодной ленты на 12 В,
и пустая алюминиевая банка 330 мл

Для питания такой лампы вам понадобится источник постоянного напряжения 12 В размера, который легко поместится внутри банки.

Итак, теперь сама постановка:

1. Оберните банку лентой, как показано на рисунке.
2. Припаяйте провода от светодиодной ленты к выводу блока питания (БП).
3. Припаиваем ввод IP к цоколю лампы проводами.
4. Сам источник закрепите внутри банки, предварительно проделав отверстие достаточного размера для прохождения МП внутрь.
5. Приклейте баночку из малярного скотча к основанию корпуса с цоколем и лампа готова.

Конечно, такой светильник не является шедевром дизайнерского искусства, но он сделан вручную!

Как проверить светодиодную лампу при покупке?

Светодиодная лампа с цоколем Е-27

Примером может служить лампа с цоколем Е-27 и питанием 220 В. Как не прогадать при покупке качественного товара? Необходимо внимательно осмотреть всю конструкцию светодиодной лампы. Для начала нужно посмотреть на радиатор. Ее следует бросать, а не набирать, так как от этого зависит и выбранный срок службы лампы. Мощность радиатора прямо пропорциональна мощности, поэтому чем мощнее лампочка, тем больше радиатор. Очень хорошо себя проявляют алюминий, керамика или графит.

Оптимальный вариант — крышка радиатора из термопласта. Далее нужно убедиться в отсутствии отдачи в основании и видимых механических повреждений. В любом магазине электротоваров можно подключить лампу к сети для проверки. При подаче питания на лампу следует обращать внимание на исходящий от нее свет. Даже если мерцания не видно, нужно смотреть на устройство через камеру мобильного телефона. На экране будет четко видно, есть ли мерцание. При появлении ряби покупать такую ​​лампу не стоит. Что касается маркировки, то она должна быть четкой и разборчивой, так как именно на основании этой информации выбирается тип светодиодной лампы.

Создание светодиодной лампы с применением самодельного драйвера

намного интереснее не использовать готовый драйвер, а сделать его самому. Конечно, если вы хорошо разбираетесь в паяльнике и имеете базовые навыки чтения электрических цепей.

Мы увидим, как гравировать плату, нарисовав на ней схему вручную. И, конечно же, всем будет интересно повозиться с химическими реакциями, используя доступные химические вещества. Как в детстве.

Нам понадобится:

1. Кусок стекловолоконной пленки с двух сторон с медью.
2. Элементы нашего будущего светильника по сформированной схеме: резисторы, конденсатор, светодиоды.
3. Дрель или мини-дрель для сверления стекловолокна.
4. Плоскогубцы.
5. Сварщик.
6. Припой и канифоль.
7. Лак для ногтей или канцелярский карандаш.
8. Поваренная соль, раствор сульфата меди или хлорида железа.
9. Голова на плечах.
10. Умелые руки.
11. Уборка и внимание.

Текстолит применяется в тех случаях, когда требуются электроизоляционные свойства. Это многослойный пластик, слои которого состоят из ткани (в зависимости от типа волокон тканевого слоя бывают базальтовые текстолиты, углеродные текстолиты и др.) И связующего (полиэфирная смола, бакелит и др):

• стекловолокно — это стекловолокно, пропитанное эпоксидной смолой. Отличается высоким удельным сопротивлением и жаростойкостью — от 140 до 1800 oC;
• стекловолокно, покрытое фольгой, представляет собой материал, покрытый гальваническим слоем медной фольги толщиной 35-50 микрон. Он используется для изготовления печатных схем. Толщина композита — от 0,5 до 3 мм, поверхность листа — до 1 м2.

Стекловолокно с пленочным покрытием используется для производства печатных плат.

Схема драйвера для светодиодной лампы

Драйвер для светодиодной лампы можно сделать самостоятельно, например, на основе простейшей схемы, которую мы рассмотрели в начале статьи. Там вам просто нужно добавить несколько деталей:

1. Резистор R3 для разряда конденсатора при отключенном питании.
2. Пара стабилитронов VD2 и VD3 для обхода конденсатора при перегорании или обрыве цепи светодиода.

Если выбрать правильное напряжение стабилизации, можно ограничиться стабилитроном. Если мы поставим напряжение выше 220 В и выберем для него конденсатор, то обойдемся без подробностей. Но драйвер будет больше по размеру и карта может не поместиться в базу.

Данная схема позволяет сделать драйвер для 20-ти светодиодной лампы

Мы создали эту схему, чтобы сделать лампу на 20 светодиодов. Если их больше или меньше, то необходимо выбрать другую емкость конденсатора С1, чтобы через светодиоды все равно протекал ток 20 мА.

Драйвер снизит линейное напряжение и попытается уменьшить скачки напряжения. Через резистор и токоограничивающий конденсатор напряжение сети поступает на выпрямитель на диодном мосту. Через другой резистор на светодиодный блок подается постоянное напряжение, и они начинают светиться. Пульсации этого выпрямленного напряжения ослабляются конденсатором, и при отключении лампы от сети первый конденсатор разряжается другим резистором.

Будет удобнее, если корпус драйвера будет собран на печатной плате, а не из разлетающегося по воздуху комка проводов и деталей. Вы можете сделать доску самостоятельно.

Пошаговая инструкция по изготовлению светодиодной лампы с самодельным драйвером

1. Используя компьютерную программу, мы генерируем наш шаблон для гравировки карты в соответствии с задуманным дизайном драйвера. Очень удобна и популярна у радиолюбителей бесплатная компьютерная программа Sprint Layout, позволяющая самостоятельно спроектировать печатные платы невысокой сложности и получить представление об их разводке. Есть еще одна отличная домашняя программа — DipTrace, которая рисует не только платы, но и принципиальные схемы.
   
   Sprint Layout, бесплатная компьютерная программа, генерирует подробную схему гравировки для платы драйвера
2. Вырезаем из стеклопластика круг диаметром 3 см, это будет наша доска.
3. Выберите способ переноса схемы на плату. Все методы ужасно интересны. Жестяная банка:
   • начертите схему прямо на куске стекловолокна канцелярским корректирующим карандашом или специальным маркером для печатных плат, который продается в магазине радиодеталей. Здесь есть тонкость: только этот маркер позволяет рисовать следы меньше или равные 1 мм. В остальных случаях ширина дорожки, как ни старайся, будет не меньше 2 мм. И медные площадки под пайку получатся неряшливыми. Поэтому после нанесения рисунка необходимо его поправить бритвой или скальпелем;
   • распечатать схему на струйном принтере на фотобумаге и распарить утюгом на стекловолокне. Элементы схемы будут покрыты краской;
   • нарисовать узор лаком для ногтей, который обязательно есть в каждом доме, где живет женщина. Это самый простой способ, и мы им воспользуемся. Кисточкой из бутылки старательно и аккуратно нарисуйте следы на доске. Ждем, пока краска хорошо высохнет.
4. Разводим раствор: смешиваем в кипятке 1 столовую ложку медного купороса и 2 столовые ложки хлорида натрия. Медный купорос используется в сельском хозяйстве, поэтому его можно купить в садоводческих и хозяйственных магазинах.
5. Опускаем доску в раствор на полчаса. В результате останутся только следы меди, которые мы защитили краской, остальная медь исчезнет в процессе реакции.
6. Удалите остатки краски со стекловолокна ацетоном. Сразу необходимо залудить (покрыть оловом паяльником) края платы и места контакта, чтобы медь не окислялась быстро.
   Контактные точки приварены слоем канифольного припоя для защиты медных дорожек от окисления
7. По схеме делаем отверстия сверлом.
8. Паяем светодиоды на плату и все детали самодельного драйвера со стороны распечатанных дорожек.
9. Устанавливаем плату в корпус лампы.
   После проделанной работы у вас должна получиться светодиодная лампа, эквивалентная лампе накаливания на 100 Вт

Устройство LED-диодов

Узнайте, как управлять светодиодной лентой

Устройство светодиодной лампы на 220 вольт не очень сложно и может быть рассмотрено даже на любительском уровне. Классическая светодиодная лампа на 220 вольт включает в себя следующие обязательные элементы:

• Несущий кузов с цоколем;
• Специальные рассеивающие линзы;
• Радиатор рассеивания тепла;
• Светодиодный модуль;
• Драйвер для светодиодных ламп;
• Источник питания.

Структура светодиодного осветителя

Это светодиодное устройство производится как единое целое и содержит в своей конструкции большое количество однородных кристаллов, которые при сборке спаяны для образования большего количества контактов. Для подключения к драйверу достаточно подключить только одну из пар контактов (остальные кристаллы подключены параллельно).

По своей форме эти изделия могут быть круглыми и цилиндрическими и подключаются к сети через специальное резьбовое или штыревое основание. Для публичной светодиодной системы, как правило, выбирают светильники с показателем цветовой температуры 2700К, 3500К или 5000К (в этом случае градации спектра могут принимать любое значение). Такие устройства часто используются в декоративных целях, а также для освещения рекламных баннеров и рекламных щитов.

Рассмотрим подробнее отдельные модули светодиодных ламп.

Драйвер

В упрощенном виде схема управления, используемая для питания лампы от сети 220 В, представлена, как показано на рисунке ниже.

Количество деталей в этом устройстве, выполняющем функцию согласования, относительно невелико, что объясняется особенностями схемотехники. Его электрическая схема содержит два демпфирующих резистора R1, R2 и светодиоды HL1 и HL2, подключенные к ним по принципу антипараллельности.

Дополнительная информация. Это включение ограничивающих элементов гарантирует защиту схемы от обратных перенапряжений питающего напряжения. Кроме того, в результате такого зажигания частота сигнала, поступающего на лампы, увеличивается вдвое (до 100 Гц).

Напряжение питания от сети с эффективным значением 220 Вольт подается в схему через ограничительный конденсатор С1, с которого оно поступает на выпрямительный мост, а затем непосредственно на лампу.

В примечании. Простота схемы сцепного устройства (драйвера) допускает возможность его ремонта своими руками.

Источник питания

Типовая схема питания светодиодной лампы показана на следующем рисунке.

Эта часть светильника выполнена в виде отдельного блока и поэтому может быть свободно извлечена из корпуса (например, с целью ремонта своими руками). На входе в схему находится выпрямительный электролит (конденсатор), после чего пульсации с частотой 100 Герц частично исчезают.

Резистор R1 нужен для образования цепи разряда конденсатора при отключении цепи от источника питания.

Самостоятельный ремонт

Алюминиевый профиль для светодиодной ленты — лаконичное решение

В случае выхода из строя простейшего светодиодного осветителя, выполненного на основе отдельных светодиодных элементов, его ремонт можно произвести своими руками. Самостоятельный ремонт светодиодных ламп и приборов, электрические схемы которых были рассмотрены выше, сводится к простой замене неисправных блоков и деталей.

Корпус изделия легко разобрать, аккуратно отделив его от цокольной части. Внутри конструкции находится плата с работающими светодиодами, количество которых варьируется в зависимости от модели (см. Фото ниже).

Примечание! Популярная модель лампы MR 16, например, имеет общее количество светодиодов, равное 27 элементам на 1,5 вольта.

Чтобы получить доступ к печатной плате с расположенными на ней диодами, просто снимите линзу защитного стекла, осторожно поддев ее острой отверткой.

После разборки корпуса светодиодного изделия вам потребуется выполнить следующие действия:

• Выявленные ранее неисправные (несветящиеся) диоды необходимо будет заменить после дополнительного осмотра. Для оценки их работоспособности необходимо использовать измерительный прибор (мультиметр), включенный в режим «Обратный звонок»;

Дополнительная информация. Вы можете проверить состояние остальных элементов, представленных на этой электрической схеме, подав на них напряжение от 1,5 до 2,5 В (исправные диоды должны включиться при подаче этого потенциала).

• При испытании потенциалами более 5 Вольт ограничительный резистор номиналом приблизительно 4,7-5,1 Ом подключают последовательно с испытуемым объектом;
• Если все диоды, установленные в плате, исправны, но при горении постоянно мигают, причиной может быть «выход из строя» конденсатора С1.

Чтобы в этом убедиться, нужно тем же мультиметром проверить его номинальную емкость (как это сделать, вы можете узнать в инструкции по эксплуатации прибора). Другой подход к решению этой проблемы предполагает простую замену конденсатора другим, заведомо ремонтируемым элементом, рассчитанным на напряжение не менее 400 вольт.

Самостоятельное изготовление светильника

Сделать своими руками светодиодный осветитель, что называется, «с нуля» — занятие проблемное и подходит далеко не всем. Проще это сделать, используя старую лампу этого типа, уже отработавшую свой ресурс.

В этом случае самодельный светодиодный светильник будет набираться из новых элементов, припаиваться к разобранной со старого прибора или отремонтированной плате. При наличии исправных диодов необходимо будет заменить перегоревшие элементы на новые (желательно такого же типа и конструкции).

Примечание! При производстве фирменных ламп из соображений рентабельности рабочий ток отдельных светодиодов выбирается с очень высоким значением. При доработке такого устройства желательно последовательно с каждым элементом приваривать предельное сопротивление порядка 1 кОм.

При необходимости сделать лампу своими руками можно использовать старую плату со схемой драйвера, заменив в ней все дефектные детали.

При отсутствии необходимых плат и деталей, драйвер можно сделать, ориентируясь на рассмотренную выше схему питания, совмещенную с преобразователем (см. Рисунок выше). При его доработке нужно добавить еще один резистор (обозначим его R3), который используется для разряда конденсатора С2. Результатом будет диаграмма ниже.

Помимо резистора добавлены два стандартных стабилитрона (VD2, VD3), обеспечивающие шунтирование при разрыве цепи нагрузки.

Дополнительная информация. Если правильно подобрать напряжение стабилизации ограничивающего диода, то стабилитроном вполне можно будет обойтись.

Эта схема драйвера предназначена для подключения 20 бесцветных светодиодов определенного типа. Если их класс или общее количество отличается, номинал конденсатора С1 необходимо изменить так, чтобы ток нагрузки в диодной цепи был не менее 20 мА. Указанное значение обеспечивает достаточную яркость свечения этих устройств.

В качестве источника питания схемы драйвера, как правило, используется узел, в состав которого не входит громоздкий трансформаторный элемент (такое подключение называется «прямым»). Отсутствие трансформатора значительно упрощает сборку модуля и уменьшает его габариты.

Важно! Но в этом случае существует реальная угроза воздействия высокого напряжения на выход схемы (например, в случае выхода из строя ряда элементов, соединенных последовательно). Утешает только то, что такое случается редко.

В заключительной части обзора отметим, что принципиальные схемы большинства выставленных на продажу светодиодных продуктов практически не отличаются друг от друга. Некоторые отличия наблюдаются только в типе используемых в них компонентов, а также в способе генерации выходного напряжения, выполняемого драйвером.

Добавим к этому, что светодиодные лампы, оснащенные специальными драйверами, надежно защищены от колебаний напряжения в сети, а входящий в их состав радиатор защищает изделие от перегрева. Использование самодельных модулей за счет их дальнейшей доработки позволяет значительно продлить срок службы осветительных приборов, собранных на основании.

Индикаторные и осветительные led

В продаже есть 2 типа светодиодов: световые, индикаторные. Небольшие светодиодные индикаторы устанавливаются на дисплеи, панели различных устройств. Для этого используются маломощные (около 0,2 В) кристаллы с низкой яркостью.

Светодиодные элементы освещения используются в осветительных приборах для ламп, лент, автомобильных фар и т.д. Это сверхяркие типы светодиодов мощностью до нескольких десятков ватт.

Характеристики и особенности способов сборки

При сборке компонентов освещения могут использоваться разные технологии, каждая из которых имеет свои особенности. Давайте их рассмотрим.

Тип корпуса COB

Самый совершенный вид светодиодной сборки. Элемент представляет собой пластину (плату) с большим количеством диодов, каждый из которых размещен на основании с использованием технологии поверхностного монтажа (SMD). На одной доске используется не менее 20 кристаллов. Чтобы обеспечить свечение в белом спектре, они покрыты люминофором.

Технология сборки COB.

Такие матрицы не используются для освещения или декора. Они подходят только для освещения помещений, открытых пространств. Причина в том, что угол рассеивания светового луча составляет 180 градусов. Использование осветительных элементов типа COB оправдано в уличных светильниках, люстрах или настольных светильниках. Интенсивность свечения зависит от количества кристаллов.

Особенности:

• нет керамической опоры;
• корпус, линза не используется;
• повышенные силовые показатели;
• минимальная площадь свечения;
• высокая плотность диодов;
• равномерное свечение.

Выбирая светильники этого типа, необходимо обращать внимание на требования к освещению помещения. Элементы с малым количеством диодов не подходят для больших помещений.

Тип корпуса SMD

Самая распространенная технология сборки источника света. Готовые лампы имеют мощность от 0,01 до 0,2 Вт. Диод крепится к базе, может быть интегрирован с рассеивающей линзой. Подложка использует 1-3 светодиода. Для создания источника света с мощным световым потоком такие SMD-элементы комбинируют.

Технология сборки SMD.

Особенности:

• есть керамическая основа;
• дают направленную светоотдачу без линзы — 1000-1300 (с линзой до 1700);
• каждый диод отдельно покрыт люминофором;
• увеличенная толщина элемента;
• используется подложка радиатора.

Среди недостатков — для равномерного освещения больших площадей потребуется большее количество ламп. Этот тип источника подходит для переносных ламп, настенных светильников, прикроватных ламп, настольных ламп. Такие помещения не подлежат ремонту. Если кристалл вышел из строя, вам нужно будет заменить всю матрицу.

Тип корпуса DIP

Самая старая и редко используемая сегодня технология сборки. Конструкция состоит из кристалла, который помещается на выходной контейнер с двумя контактами и закрывается колбой диффузора (цилиндрической или прямоугольной). Используются диоды диаметром 0,3, 0,5, 0,8 и 1 см.

Технология сборки DIP.

Особенности:

• слабый нагрев;
• разные цвета лампочек;
• низкая яркость свечения;
• низкая мощность.

Используется только как подсветка.

Электрическая схема

После подключения к источнику питания ток от картриджа течет в основание. К основанию припаяны провода, по которым на драйвер подается электричество. После преобразования ток поступает на плату диода. Схема драйвера для светодиодной лампы 220 вольт может отличаться в зависимости от производителя.

Драйвер светодиодной лампы 220В может быть:

• без стабилизации;
• со стабилизацией напряжения;
• со стабилизацией тока.

Самый простой из первого типа. Второй тип — это скорее источник питания, чем то, что называется драйвером. Настоящий полноценный драйвер стабилизирует ток.

Принцип работы и маркировка вакуумного диода Читайте также

Особым типом являются компактные автономные светильники, которые можно постоянно устанавливать и перемещать. Если есть подключение к сети, светодиод работает от него, параллельно заряжается аккумулятор. При снятии сетевого напряжения схема переключается на освещение от аккумуляторной батареи. Переключение режимов осуществляется с помощью переключателя, расположенного на корпусе.

Интересно! Батареи для этих устройств очень часто составляют 12 В.

Схемы с конденсаторами для снижения напряжения

Нестабилизированные блоки питания используются некоторыми китайскими производителями. Принцип действия основан на понижении входного напряжения с помощью конденсатора. Лампа работает правильно, если напряжение в сети относительно стабильно.

На входе есть резисторы (кроме гасящего конденсатора). Ток течет к диодному мосту (выпрямлен), затем к другому конденсатору, а затем через резистор к серии светодиодов.

По своей конструкции такой драйвер вообще не является драйвером. При скачках напряжения лампа мигает, при повышении напряжения перегорает. В норме такой источник света может работать только при отсутствии «скачков» в сети. Есть 2 преимущества — такие лампы недорогие и просты в ремонте.

Принцип работы электрической схемы блока питания со стабилизацией напряжения довольно прост. Конденсатор на входе снижает напряжение до 20 В, затем ток течет на диодный мост для выпрямления, после сглаживания второго конденсатора он идет на стабилизатор, сглаженный третьим конденсатором, через резистор входит в цепочку светодиода серия.

Важно! Преимущество перед предыдущей схемой в том, что лампа не мигает при «скачке» в сети.