Как самостоятельно отремонтировать светодиодный прожектор

Как работает светодиодный прожектор?

Для того чтобы понять, почему мигает светодиодный прожектор, рассмотрим, как он работает и какую имеет конструкцию:

корпус LED-устройства может быть выполнен из ударопрочного пластика или металла;
внутри корпуса располагается светодиодная лампа;
отражатели.

Работает прожектор по принципу направления светового потока при помощи отражателей в определенную точку, они его собирают, по этой причине получается яркое свечение.

Элементы устройства прожектора

Светодиод, в задачу которого входит дать ровный свет, состоит из полупроводникового элемента и электродов, это анод и катод. При появлении нужной величины напряжения на электродах они разогревают полупроводниковый элемент, и он дает свечение. Для работы схемы необходимо иметь:

выпрямитель специального типа, драйвер – они должны стабилизировать ток и регулировать его величину;
блок питания для светодиода, так как ему нужно напряжение 12 вольт.

Многих поломок в дальнейшем можно избежать, если обратить внимание на следующие нюансы при покупке:

LED-устройство – это светотехнический прибор с высокими параметрами освещенности и небольшим потреблением электрической энергии

Важно! Такие системы не могут быть дешевыми, если они качественно сделаны.
Приобретая LED-прожектор в интернете, потребитель может столкнуться с различными поломками, возникающими из-за дешевизны моделей:

через небольшой интервал времени эксплуатации устройства появляется моргание светового потока, даже в том случае, когда устройство выключено;
перестает работать поставленный с устройством датчик движения.

Добиваясь конкурентоспособности для своего устройства в области себестоимости, производители часто пренебрегают качеством и надежностью; если прожектор заморгал, возможны следующие причины:

плохая пайка;
выбираются наиболее дешевые элементы питания и низкие регулирующие параметры тока.

В результате экономии материалов и удешевления устройства освещения покупатель через непродолжительное время получает проблемы с его работой. Часто из-за того, что не регулируется граничный ток, начинает моргать прожектор.
Есть мнение, что некоторые производители, которые ориентированы на Россию, в своих устройствах LED устанавливают ограничители тока, не учитывая нашей региональной специфики (частые колебания электрической энергии), что приводит к поломке.

Аналогичные светодиодные прожекторы

Аналогами этого прожектора являются известные по отзывам, но не менее китайские Jazzway, Navigator, Glanzen, Эра, IEK, Feron, Gauss, Wolta и другие. Они бывают с датчиком движения и без, а также с аварийным аккумулятором и без него, с датчиком освещенности и без такового.

Самым похожим на отремонтированный Shine является прожектор Iminovo 50 W . Стоимость такого прожектора равна 1400 руб. Ремонт своими руками светодиодного прожектора обошелся примерно в 200 руб. Согласитесь, есть смысл запастись светодиодными модулями.

Хороший тест и сравнение светодиодных прожекторов 50 и 100 Вт смотрите в видеоролике ниже, чтобы понять какая мощность прожектора и освещенность территории вам нужна.

Для всех старались Мастер Сергей и Мастер Пайки.

Вероятные причины поломки и способы их устранения

Токоограничивающий конденсатор

Итак, прежде всего, необходимо определить причину неисправности вашего устройства. Если прожектор включается, но во включенном состоянии не горит равномерно, а мерцает и мигает – вероятно вышел из строя токоограничивающий конденсатор С1. Многие китайские производители грешат тем, что пытаясь добиться максимальной яркости от не самого мощного прожектора, используют токоограничивающий конденсатор, не подходящий по параметрам к драйверу. Токоограничивающий конденсатор на 400 Вольт номинального рабочего напряжения вполне подойдет.

Блок питания

Еще одной распространённой причиной может быть выход из строя блока питания. Вариантов выхода из ситуации два – обратиться в магазин электроники, где вам помогут подобрать подходящий блок питания (его характеристики указаны на нём, потому, желательно разобрать прожектор и прихватить блок с собой), либо подобрать блок питания (может подойти от сканера или принтера).

Второй вариант возможен, конечно, только если у вас вдруг завалялась ненужная и нерабочая оргтехника, которая может послужить донором блока питания. Сверьте блоки питания, чтобы они были схожи по параметрам. Точное совпадение не обязательно, но параметры не должны сильно расходиться. Как и говорилось ранее, при наличии навыков использования инструментов и понимания в вопросах электроники – вы легко сможете поменять блок питания самостоятельно.

Драйвер

Если в ремонте нуждается маломощный прожектор, вполне вероятно, что он может не иметь своего блока питания, а функцию изменения токов в нем выполняет светодиодный драйвер. Поскольку светодиод не может питаться напрямую от сети, нуждаясь в переменном токе, отличающемся от того, что может предложить ему сеть, в устройстве прожектора задействуется драйвер, учитывающий разброс характеристик светодиода в зависимости от рабочей температуры и времени, корректируя на выходе ток, подающийся на светодиод. Именно этот драйвер может выйти из строя.

Для его замены необходимо будет разобрать светодиодный прожектор и выяснить маркировку драйвера, чтобы купить или заказать замену. Если вы уверенный пользователь электроинструмента – можно найти вышедший из строя элемент драйвера и выпаять его и заменить. Если вы ремонтируете светодиодный прожектор, собранный своими руками, скорее всего вам будет достаточно легко найти проблему в драйвере или же найти аналогичный драйвер и произвести замену. Это будет однозначно дешевле, чем покупать или собирать новый прожектор с нуля.

Выгорание матрицы

Еще одним вариантом выхода из строя конструкции вашего светодиодного прожектора, помимо неисправности драйвера, блока питания или других мелких элементов, участвующих в процессе преобразования тока, может быть выгорание самой светодиодной матрицы. В случае выхода из строя самого светодиода, необходимо найти и приобрести аналогичный по характеристикам диод. После разбора прожектора, нужно будет аккуратно деинсталлировать сгоревшую матрицу, открутив четыре винтика крепления и отпаяв токопроводящие элементы. Затем нужно будет равномерно и аккуратно нанести слой термопасты на новый диод, припаять токоподводящие элементы и аккуратно прикрутить матрицу. Нужно учесть, что форма матрицы должна оставаться нетронутой, то есть желательно использовать те же винтики, что были использованы изначально. Они не должны иметь головки конической формы, так как при использовании таковых, если вы закрутите их с чуть большим усилием, они могут повредить матрицу, и вся ваша работа будет насмарку.

Ремонт светодиодного прожектора

Чтобы улучшить теплотведение, необходимо отшлифовать две прилегающие поверхности шкуркой с зернистостью P1500.

Затем термопасту намазать тонким слоем. Лишняя паста выдавится сама при нагреве или со временем. Главное, чтобы внутри не было пузырьков воздуха.

Сергей заказал светодиод 50 Вт на Алиэкспресс . Он работает при напряжении 30-36 В и во время работы потребляет ток 1500 мА.

Световой поток от него равен 90-120 Лм/Вт. Цветовая температура светового потока равна 6000-6500 К, а время работы 100 000 часов. Хороший китайский светодиодный модуль.

При установке светодиодный модуль можно немного притереть к радиатору, потому что это облегчает выход лишней термопасты .

При пайке светодиода помните, что он боится перегрева, так что паяйте быстро и метко.

После ремонта, во время сборки защищенного светодиодного прожектора следите за прилеганием резиновых прокладок. Тогда прожектор будет работать долго и надежно даже в целях уличного освещения.

Поэтапное выполнение работ

Прожектор может располагаться в доступной зоне, однако, чаще всего для обеспечения безопасности такие осветительные приборы устанавливают на достаточной высоте. Поэтому рекомендуется все подключения выполнить до того, как устройство будет монтироваться на кронштейн.

Основные действия:

Демонтаж крепления клеммной коробки;
Закладка кабеля питания в сальник с последующим подключением к клеммнику;
Закрывается крышка короба;
Прожектор закрепляется на кронштейн;
Производится установка всей конструкции на участок, где планируется эксплуатация осветительного прибора.

Устраняем мигание LED-прожектора

С проблемой мигания рано или поздно сталкивается каждый владелец светодиодного прожектора. Причиной такого поведения может быть неправильная работа электронных компонентов или потеря работоспособности светодиодов. В данном разделе мы рассматриваем, каким образом отремонтировать светодиодный прожектор с мощностью в 10 Вт. Такая мощность встречается чаще всего, а общая конструкция приборов схожа, поэтому решение проблемы универсально.

Светодиод представляет собой матрицу из 9 кристаллов, каждый из которых имеет мощность в 1 Вт. Эти кристаллы соединены в три последовательные схемы и залиты люминофором – веществом, преобразующим получаемую энергию в свет. Светодиод на 10 Вт состоит из трёх линеек кристаллов, которые параллельно подключаются к питанию, идущему от драйвера.

Перегорание одного из кристаллов в светодиоде приведёт к миганию во время работы. Характер мигания может быть как периодическим, с равными паузами, так и хаотическим. По разным причинам сгорание матрицы может вести к полному отключению светодиодного элемента, либо к отказу одной-двух линеек кристаллов.

Почему матрица мигает или не светится при перегорании

Кристаллы, залитые люминофором, соединяются между собой подводами, которые в случае с продукцией высокого качества делаются из золота, а в бюджетных приборах – из меди. Слишком сильное нагревание матрицы и соединительных контактов приводит к тому, что эти нити отслаиваются от кристаллов. Поэтому вся матрица или часть её отключается. После остывания нить возвращается в исходное положение и работа возобновляется. После повторного нагрева до критической отметки контакт снова прерывается и матрица гаснет. Этот цикл в процессе работы продолжается бесконечно, а для наблюдателя выглядит как мигание лампы. Полный выход светодиода из строя происходит, когда одна из нитей перегревается настолько, что отпадает от кристалла.

Советуем почитать:как проверить светодиод мультиметром

Зная о таком поведении, можно проверять состояние матрицы диодных прожекторов своими руками. Для этого нужно вооружиться не слишком острым предметом и нажать на те места матрицы, в которых проходят соединительные нити. Конечно, прожектор в это время должен быть включённым. Если при надавливании на один из путей прибор загорается, проблема найдена. В данном случае остаётся правильно заменить испорченный чип.

Это происходит, потому что кристаллы соединяются в матрице параллельно-последовательно, а питание от драйвера подаётся в виде постоянного тока. Поэтому после выгорания одной линейки, две оставшиеся получают силу тока в 1,5 раза больше номинальной. Работа под повышенной нагрузкой приводит к ещё большему нагреванию матрицы и быстрому сгоранию других нитей.

Ремонтируем матрицу

Замена светодиода при перегорании кристаллов на матрице не является чрезмерно сложной процедурой. После приобретения аналогичного по характеристикам компонента и специальной термопасты, необходимой для монтажа, нужно:

Разобрать корпус прожектора, открутив крепёжные болты на корпусе.
Снять линзу или стекло.
Демонтировать рассеиватель.
Открутить крепёжные винтики матрицы и аккуратно отпаять токопроводящие выводы. Для этого лучше всего подойдёт бесконтактная паяльная станция с термофеном.
Смазать новый светодиод термопастой.
Припаять контактные выводы светодиода и закрутить обратно крепёж.

При подключении светодиода крайне важно соблюсти полярность выводов. Опытные монтажники также рекомендуют при замене светодиода в недорогих китайских прожекторах заменить проводки

Производители, как правило, используют материал с минимальным сечением, что не совсем надёжно. При этом лучше использовать термоусадочные трубки. Они сохраняют изоляционные свойства даже под действием тепла, исходящего от диода.

Почему мигает или основные неисправности led лампы

Если есть электронная схема, то есть вероятность, что что-то может выйти из строя.

Признаки неисправного прожектора:

прожектор не светит, хотя питание подключено;
мерцает светодиод;
тусклое свечение;
свет неестественного оттенка.

Ремонт всегда начинается с поиска неисправности.

Первое, что обычно делают профессионалы, – внимательный внешний осмотр:

Осматривается провод питания – нет ли переломов, обгорелой изоляции.
Осматривается корпус и светодиодная матрица – нет ли механических повреждений.
Разбирается прожектор и проверяется предохранитель.
«Прозваниваются» провода на наличие контакта от вилки до платы.
Осматривается печатная плата и электрические элементы на ней – на предмет механических повреждений или перегоревших элементов. Осматриваются контакты (нет ли окисной пленки).
Прибор включается в сеть, и измеряется напряжение на входе (переменное 220 В) и на выходе – там должно быть постоянное. Номинал в документации на прожектор. Можно проконтролировать напряжение в промежуточных точках (на контактах электролитического конденсатора и далее по схеме). Определяется неисправный элемент. Если есть деталь для замены, то выпаиваем неисправную и впаиваем годную.

Во время диагностики и работы с паяльником и измерительными приборами следует соблюдать правила техники безопасности, не перегревать контактные площадки. Во время впаивания полупроводниковых приборов пинцет должен держать ножку детали между контактной площадкой и элементом (чтобы не перегреть транзистор).

Конструкция и основы функционирования

Конструкция светодиодного светильника Светодиодные светильники — электрическая дуга, зажигаемая в вакууме на границе p-n перехода. Осуществляя управление напряжением, можно делать регуляцию света дуги. По конструкции люстры включают в себя крепежный узел с блоком управления, радиоприемником, осветительным сегментом, пультом ДУ, декором. Кроме того, часто в приборы встроены музыкальные системы с колонками и ленточной подсветкой.

В состав крепежного узла входит планка с крестовиной, блока управления — контроллеры с печатными платами и проводами, а в сегмент освещения — патроны с гнездами для светодиодов.

Схема светодиодной матрицы

Поскольку светодиоды соединены последовательно, достаточно одному разорвать цепь, чтобы все перестали светиться.

схема последовательного соединения светодиодов
схема последовательного соединения светодиодов

Обрыв происходит при перегорании соединительного провода, вследствие значительного превышения номинального тока.

Но бывает и другая причина. Из-за заводского брака или перегрева, происходит разрушение структуры кристалла и возникает пробой.

Самая неприятная ситуация, когда контакт между кристаллом и соединительным проводом полностью не перегорает, а нарушается (временно пропадает). Прожектор в этом случае 1-2 дня светит нормально, а потом вдруг начинает моргать словно стробоскоп.

Что же будет с прожектором, если произойдет пробой всего одного светодиода? Вот схема 50 ваттной матрицы, подключенного к источнику тока в 1,5А

В нормальном режиме весь ток равномерно распределяется между всеми линейками. Через каждый светодиод течет номинальный ток в 300мА.

При пробое, фактически происходит замыкание всего одного светодиода.

Из-за пониженного сопротивления, большая часть тока устремляется в линейку с пробитым элементом.

Это моментально приводит к перегоранию соединительных проводов. После чего, вся линейка отключается.

Теперь через оставшиеся светодиоды начинает протекать ток выше номинального – 375мА. Это безусловно вызовет перегрев и очередной пробой.

А значит, еще одна линейка отключится.

А за ней еще одна.

И еще одна. Пока не сгорят все.

Но в отличие от данной симуляции, в реальности, последняя линейка не сгорает.

Это происходит из-за того, что в источнике питания есть защита от превышения напряжения.

Драйвер повышает напряжение, чтобы выдать расчетный ток в 1,5А. Но из-за не нормального сопротивления светодиода, напряжение поднимается выше допустимого.

Срабатывает защита и драйвер отключается. Вскоре напряжение падает и он опять включается. Отсюда и получаются ритмичные моргания.

Справедливости ради надо сказать, что данные матрицы относятся к первому поколению. Сегодня уже есть доработанные модели с модернизированными драйверами.

На них при сгорании одной линейки ток в остальных не меняется. Правда и цена у них в разы дороже.

Улучшение светодиодных элементов

После того как отремонтировали светодиодный прожектор и убедились в его работоспособности, можно немного улучшить прибор. В некоторых устройствах, которые нормально работают в условиях мощности 220 Вольт обычно не устанавливается выпрямитель и стабилизатор. Выполняя ремонт самостоятельно, такие приспособления установить очень легко. Для этого следует последовательно соединить пары светодиодных источников, которые включаются встречно и к ним приложить балластный конденсатор.

Посмотрите небольшую видео-инструкцию о ремонте светодиодных прожекторов своими руками:

Устройство светодиодного прожектора на фото

Ниже на фото я покажу ещё раз устройство уличного светодиодного LED прожектора. Для тех, кто уже всё понял – воспринимайте это как бонус к статье)

Прожектор 10 Вт из статьи про Прожектор с датчиком движения

Рассматриваемое устройство состоит из двух частей: Прожектора (светильника) и датчика движения.

Разбираем прожектор (датчик движения – “приблуда” внизу))

Устройство светодиодного прожектора

Крепление светодиодной матрицы. Сердце этого прожектора, ради него работает всё остальное.

Светодиодная матрица прожектора

Обратите внимание на фото – в матрицу входят 9 темных точек. Это одиночные светодиоды

Подробнее будет позже.

Светодиодная матрица установлена таким образом, что корпус прожектора служит теплоотводом. При этом для улучшения теплопередачи используется теплопроводная тепмопаста.

Сзади в прожекторе находится LED Driver. По сути – источник тока (источник питания) для светодиодного источника света.

Устройство прожектора сзади

На вход блока питания поступает напряжение 220 В через реле датчика движения, а на выходе – постоянное однополярное напряжение около 10 В со стабильным током. Напряжение я измерил вольтметром, и для разных светодиодов оно может быть разным, но ток для этого блока будет стабильным, это необходимое условие для питания любых светодиодов.

LED Driver для питания светодиодной матрицы

Напряжение на выходе, как видно на этикетке блока, может колебаться в 2 раза – от 8 до 15 В, зато выходной ток очень стабилен – 900мА +-5%.

Хотел было разобрать источник питания, но он оказался залит герметиком, как и должно быть с уличной электроникой:

LED Driver – вид сзади. Слева – вход, справа – выход

Прожектор LEEK, 10 W

Фото разобранного прожектора 10 Вт, хорошо видно устройство.

Светодиодный прожектор Leek 10 Вт – вид спереди

Светодиодный прожектор Leek 10 Вт – вид сзади. Параметры

Светодиодный прожектор Leek 10 Вт – разбираем корпус

Светодиодный прожектор Leek 10 Вт – Блок питания, он же – драйвер для питания матрицы

Светодиодный прожектор Leek 10 Вт – Описание и параметры, информация на коробке

Прожектор R+C, 20 W

Увеличиваем мощность.

Светодиодный прожектор R+C, 20 вт

Светодиодный прожектор R+C, 20 вт. Шильдик с параметрами

Светодиодный прожектор R+C, 20 вт. Разборка и подключение

Светодиодный прожектор R+C, 20 вт. Светодиодная матрица 20 Вт

Светодиодный прожектор R+C, 20 вт. Коробка с описанием и параметрами

Обратите внимание, как производитель регламентирует падение яркости

Светодиодный прожектор R+C, 20 вт. Коробка с описанием и параметрами

Когда можно ремонтировать прибор – целесообразность

Цена качественного прожектора обычно высока. Опытный мастер может разобрать практически любое устройство, даже герметичное, значит, его возможно отремонтировать. Но надо учесть стоимость запасных частей и сложность ремонта.

Наиболее часто выходит из строя блок питания, ведь долговечными в устройстве являются только сами LED-кристаллы. Подобрать идеально подходящий блок непросто

Здесь важно учесть все параметры по мощности, напряжению, иначе будут последствия для остальных элементов устройства. Если блок питания стоит дороже самого прожектора, ремонт не является целесообразным. В остальных случаях можно попробовать починить прожектор, предварительно подсчитав затраты

В остальных случаях можно попробовать починить прожектор, предварительно подсчитав затраты.

Чтобы светотехническое оборудование работало много лет и исправно, лучше не эксплуатировать его слишком долго. На всю ночь оставлять его включенным не стоит, что сильно расходует потенциал. При монтаже надо тщательно проверять все соединения на наличие плохих контактов – это вызовет скачки напряжения. Данные правила помогут сделать работу прожектора долгой и бесперебойной.

Простейшая схема устройства светодиодной лампы 220 В

Максимально простая схема для светодиодной лампы, подключаемой к сети 220 В, включает драйвер, состоящий из двух гасящих резисторов, стабилизирующих напряжение. Подключение LED-диодов происходит в разных направлениях, что гарантирует идеальную защиту от обратного напряжения. В таком случае частота мерцания увеличивается с 50 до 100 Гц.

К примеру, для подключения светодиодной ленты к цоколю припаиваются два провода. Концы этих проводов впоследствии соединяют с концами светодиодной ленты. Электрическая цепь плюсового провода включает конденсатор с параллельно подключенным резистором и проходит через положительную часть диодного моста, а цепь минусового провода — резистор и соединяется с отрицательной частью диодного моста. Между диодным мостом и светодиодной лентой устанавливают второй блок «конденсатор-резистор», подключаемый к обоим проводам.

Проще говоря, питающее напряжение проходит через ограничительный конденсатор и поступает на диодный мост, а оттуда — на светодиодные элементы. Заменив светодиод на выпрямительный диод, вы в два раза не увеличите, а понизите напряжение — с 50 до 25 Гц. При таком раскладе мерцание изделия станет чувствительным, вредным для зрительных органов, приводящим к быстрой утомляемости и мигреням.

Принцип работы и схема

На вход преобразователя напряжение поступает через предохранитель (или реле датчика движения). Его выпрямляет диодный мост и сглаживает конденсатор. На выходе из конденсатора ток постоянный. Далее напряжение через резистор подается в стабилитрон и трансформатор.

Из стабилитрона выходит 9 В, необходимые для работы преобразователя, из трансформатора – высокочастотные импульсы на полевой транзистор. В полевом транзисторе сопротивление снижается почти до ноля, при прохождении тока через первичную обмотку трансформатора создается напряжение во второй обмотке. После выпрямления диодом и сглаживания конденсатором ток поступает в матрицу, диоды загораются.

Это стандартная схема, она может отличаться в зависимости от моделей и производителей.

Замена деталей

Мерцание может вызвать так же неисправность блока питания, драйвера, конденсатора. Если отремонтировать их нельзя, нужно заменить. Запчасти доступны в офлайн и онлайн магазинах.

Блок питания

Блок питания – источник напряжения, состоящий из мостового выпрямителя и резистора, ограничивающего ток. Основное предназначение – преобразование тока с 220 В в 12 В. Маломощные LED-прожекторы с такими блоками питания выпускают китайские производители. При выходе из строя такого блока нужно заменить его элементы.

Драйвер

Драйвер – источник тока, разновидность блока питания. Это обязательный элемент мощных LED-прожекторов с модулями или диодами без ограничителей тока. Если осветительный прибор перестал гореть, можно заменить не только драйвер, но и отдельные запчасти, входящие в его конструкцию.

Матрица

Менять матрицу необходимо немедленно, если не работает целая линейка светодиодов.

Драйвер не может определить, сколько ламп горит, поэтому на оставшиеся линейки подается та же мощность. Светодиоды из-за повышенной нагрузки перегреваются и быстро перестают функционировать.

Конденсатор для ограничения тока

Конденсаторы используются для уменьшения пульсации напряжения на выходе из преобразователя. Их добавляют при доработке дешевых прожекторов. Рассчитывается емкость, один конденсатор устанавливается после выпрямителя, второй – на входе после диодного моста.

Печатная плата преобразователя напряжения

Печатной платой называется пластина с печатными проводниками, на которые припаиваются элементы преобразователя. В LED-прожекторе она жесткая, так как изготовлена из алюминия и диэлектрика. Двойная конструкция обеспечивает отвод излишков тепла на радиатор.

Источник: ledsshop.ru