Хотя светодиодная техника (в том числе прожекторы) отличается повышенной надежностью, она тоже иногда выходит из строя. Ремонт светодиодных прожекторов позволяет устранить большинство неисправностей, когда нужно восстановить работоспособность устройства. Ремонтные работы актуальны не только, когда устройство светит недостаточно ярко, но также в случае, если оно полностью перестало работать.
Принцип работы и схема
ЛЕД-прожектор (LED) имеет в своем составе такие компоненты:
- светодиоды (обеспечивают свечение);
- драйверы (управляют работой устройства);
- корпус;
- рассеиватель света (позволяет повысить коэффициент полезного действия светильника);
- линзы (контролируют форму, цвет и некоторые другие характеристики потока света).
Прожектор функционирует благодаря слаженным действиям нескольких его компонентов, в том числе оптики, источника электропитания, драйверов и теплоотводящих устройств. Во внутренней части корпуса расположены световые диоды, а также небольшие по размеру электронные компоненты. Источник электропитания подает напряжение на светодиоды, где происходит трансформация тока в световой поток. Благодаря указанным действиям обеспечивается свечение прибора.
На рисунке ниже представлена стандартная электрическая схема для драйвера электронного прожектора.
Что касается принципа работы драйвера, то он не отличается на разных прожекторах. Питание от электросети поступает на вход драйвера, минуя предохранитель F1. Далее происходит фильтрация при помощи LC-элементов и выпрямление за счет диодного моста. Сглаживание осуществляется электролитическим конденсатором (С13). Постоянное напряжение (280 В) образуется на конденсаторных выводах.
От электролитического конденсатора напряжение направляется по токоограничивающим резисторам к стабилитрону (D12) и выводу № 6 описываемой микросхемы. Стабилитрон отвечает за 9-вольтное электропитание микросхемы, что является основным фактором, обеспечивающим функционирование драйвера. От конденсатора C13 ток идет через трансформаторную обмотку (T1.1) через выводную часть полевого транзистора (Q1).
Обратите внимание! Величина тока, идущего через световые диоды, зависит от параметров сопротивления резисторов, стоящих на микросхеме.
Признаки неисправности прожектора
Наиболее часто встречающиеся признаки неправильно работающего прожектора:
- лампа не разгорается, хотя питание включено;
- мерцает световой диод;
- свечение слишком тусклое, так как лампа горит слабо - не на всю мощность;
- оттенок светового потока стал неестественным.
Также могут присутствовать и другие признаки, в том числе физическое нарушение структуры корпуса, деформация диода, перегоревшая электропроводка.
Причины поломки
Возможные причины неправильной работы прожектора:
- нестабильно работающая электрическая сеть (перепады напряжения, выходящие за рамки рабочего тока);
- короткое замыкание фазы на корпус прибора или на нейтраль;
- некорректное подключение;
- перенапряжение;
- использование сверхтоков.
При указанных нарушениях возможен выход из строя платы, на которой установлены драйверы, преобразователи напряжения и тока, подающие питание на кристаллы матрицы. В прожекторной матрице допускается повреждение от 3 до 5 кристаллов. Если количество неисправных кристаллов больше, прожектор не сможет работать с достаточной степенью функциональности и понадобится замена матрицы.
Диагностика
Прежде всего необходимо установить причину неисправности светодиодного прожектора. В качестве примера расскажем о проверке работоспособности прямоугольного прожектора Volpe с матрицей, включающей 9 диодов. Общая мощность светильника - 10 Вт. Световой поток составляет 750 лм.
Проверка осуществляется в следующем порядке:
- Осматривают проводку на физическую целостность. Проверяют отсутствие обрывов, прогоревшей изоляции, перегибов кабеля. Цель состоит в том, чтобы убедиться в отсутствии разрывов токопроводящей жилы.
- Проверяют корпус устройства, а также светодиодную матрицу на наличие повреждений механического характера (деформации, сколы, трещины).
- Следующая задача: проверить входное напряжение, для чего открывают заднюю панель корпуса. Входное напряжение должно составлять 220 В (переменный ток). Если напряжение отсутствует, причина поломки не в светильнике, а в электрической цепи. Измерения осуществляют стандартным мультиметром. Норма выходного напряжения - 12 В (постоянный ток).
- Если отсутствует выходное напряжение, поломку ищут на плате преобразователя. Осматривают контакты на предмет окисления, ищут трещины оловянного покрытия на участках пайки или перегоревших элементов.
- Если вышеуказанные способы проверки не дали результата, тестируют работоспособность матрицы.
Замена деталей
Устранение обрывов проводки не требует особенной квалификации от домашнего мастера. Гораздо сложнее найти и исправить поломку на печатной плате, драйвере, преобразователе напряжения или матрице. Без специальных знаний тут не обойтись. Также понадобится умение работать с диагностическими приборами и паяльником.
Ремонту или замене могут подлежать такие детали:
- ограничивающий конденсатор;
- блок питания;
- драйвер;
- матрица.
Конденсатор для ограничения тока
Данный компонент является причиной неисправности, когда лампа прожектора горит неравномерно, постоянно мерцая. Связана такая проблема обычно с тем, что производители, стремясь сэкономить, устанавливают токоограничитель, не соответствующий по характеристикам драйверу.
Блок питания
Частой причиной неправильной работы прожектора является поломка блока питания. В такой ситуации можно приобрести новый блок питания или подобрать данную деталь от другого устройства (например, от принтера). Если решено купить новый блок, рекомендуется взять его с собой в магазин, так как на корпусе указаны его технические характеристики. Чтобы достать блок, вначале нужно разобрать прожектор.
Драйвер
В маломощных моделях часто отсутствует блок питания. В таких случаях вместо блока используется драйвер светодиодного типа. Так как диод не способен получить электропитание прямиком из сети (нужен переменный ток, отличный от сетевого), то и задействуется драйвер. Устройство функционирует с учетом рабочей температуры и времени, изменяя выходной ток, поступающий на светодиод.
Для замены драйвера следует разобрать прожектор, чтобы установить технические параметры драйвера, а затем обратиться в магазин. Так же, как и в случае с блоком питания, можно подобрать подходящий драйвер из другого устройства.
Матрица
Самой распространенной причиной неисправности прожектора является чрезмерный нагрев матрицы, что приводит к перегоранию предохранителей. Прожектор разбирают, после чего достают испорченную матрицу. Для этого откручивают четыре винта и отпаивают токопроводящие детали. Далее наносят слой термопасты на светодиод и припаивают обратно токопроводящие части. Завершают операцию прикручиванием на место матрицы.
В некоторых случаях проводка в матрице идет через отверстия подложки. Она выступает в качестве матричного радиатора. На участках перехода провода должны быть покрыты изоляционным слоем (в первую очередь речь идет о проводе плюса). Это позволит избежать короткого замыкания на корпус устройства.
Совет! До замены матрицы следует очистить подложку и участок, куда она будет установлена. Данные места рекомендуется обработать теплопроводным составом.
Нельзя нарушать форму матрицы. Рекомендуется использовать только «родные» винты, чтобы не нарушить конструкцию. Также не следует забывать о полярности: красный проводок - плюс, черный или синий - минус, зелено-желтый провод направляют на корпус.
При обнаружении хотя бы 2-3 перегоревших диодов не следует дожидаться полного выгорания матрицы. В любом случае устройство уже не способно нормально функционировать, в результате чего драйверы и преобразователь напряжения вскоре выйдут из строя.
Обратите внимание! Если матрица не работает с залитым компаундным элементом, восстановлению она не подлежит.
Печатная плата преобразователя напряжения
Если при проверке платы найдены очевидные признаки перегоревших элементов, понадобится ремонт устройства. На рисунке ниже представлена схема преобразователя для прожектора.
До того, как заменить неработающие части, следует выполнить прозвон светодиодов. Вначале отпаивают одну из ножек платы, так как прозвон впаянных элементов не даст корректного результата. Если появится необходимость, перегоревшие детали меняют на новые.
Ремонт прожектора небольшой мощности
В виде примера рассмотрим ремонт прожектора СДО01-10. Мощность устройства - 10 Вт. Внешний осмотр показывает отслоение защитного покрытия на одном из прожекторов. Также присутствуют темные пятна на излучающей свет поверхности матрицы.
Ремонт матрицы с испорченным светодиодным излучателем возможен, но такая деталь недешева. Стоимость достигает 40-50 % от цены всего прожектора. К тому же, приобретение новой матрицы представляет еще одну сложность - на светодиодах чаще всего отсутствует маркировка. Вследствие этого выяснить разновидность излучателя непросто.
Для упрощения задачи устанавливаем драйвер прожектора с перегоревшей матрицы на светильник с исправной матрицей. На старом драйвере перегорел защитный резистор (его номинал составляет 1 Ом), что указывает на пробой диода в диодном мосте на переходе от ключевого резистора к управляющему. Однако замена драйвера не привела к восстановлению функциональности прожектора.
После дальнейшей проверки выявлен обрыв оптической пары обратной связи. Замена пары дала результат - светильник заработал.
Ремонт мощного прожектора
Предметом рассмотрения является модель мощного прожектора СДО01-30. Устройства подобного типа применяются для освещения больших помещений (например, промышленного назначения).
Вначале снимаем заднюю панель с прожектора и проводим визуальный контроль состояния радиодеталей на печатной плате. Обращаем внимание на элементы, имеющие подозрительный вид (нагар, деформации и т.п.).
Далее осматриваем печатную плату (вытащив ее из прожектора) со стороны полупроводников. Осмотр показал наличие пары перегоревших резисторов: R8 (на 2 Ом) и R22 (на 1 Ом). Резисторы с низким сопротивлением чаще всего перегорают из-за высокого тока, проходящего через них в случае пробоя полупроводников или конденсаторов.
По соседству с резисторами располагается полевой транзистор SFV4N65F. Прозвон определил его неисправность. Поскольку схемы прожектора не оказалось в наличии, номиналы резисторов, которые сгорели, выясняем путем разборки исправного светильника такой же модели.
Вышедшие из строя резисторы, а также транзистор, выпаиваем. Заменяем их на новые детали.
Несколько полезных советов по ремонту светодиодных прожекторов:
- При замене матрицы обязательно обращать внимание на полярность.
- Обязательно удалять отвердевшую теплопроводную пасту под матрицей.
- Обезжиривание поверхности следует осуществлять спиртом.
- При пайке не нужно перегревать поверхность. Время на пайку - до 2 секунд. Если перегреть матрицу, произойдет разрушение кристаллов или же их новые характеристики не позволят нормально функционировать прожектору.
- Чтобы отремонтировать прожектор большой мощности, достаточно знаний, применяемых при ремонте маломощных светильников. Никаких особых отличий между устройствами разной мощности не существует.
- Если матрица с большим количеством диодов не залита компаундным раствором, понадобится замена нерабочего диода. Для выполнения операции необходим микропаяльник. Работать нужно аккуратно, чтобы не перегреть кристаллы.
- Если на перегоревших сопротивлениях невозможно разглядеть номиналы, не обойтись без инструкции к прожектору. В ней должны быть указаны соответствующие данные.
Починить прожектор может каждый. Однако для выполнения ремонтных работ требуются хотя бы базовые знания в области электротехники, а также навыки обращения с паяльником и мультиметром. Также необходимо умение читать схемы, чтобы разобраться с устройством прожектора.
Светодиодные прожекторы являются тем вариантом осветительного оборудования, которое сочетает в себе высокую эффективность и экономичность работы. Несмотря на большой эксплуатационный ресурс, они тоже выходят из строя, и их владельцам приходится обращаться в ремонтные мастерские. Однако далеко не все неисправности настолько сложны, чтобы нельзя было провести ремонт светодиодного прожектора своими руками. Давайте рассмотрим причины поломок, способы диагностики и критерии, по которым можно узнать, возможен ли самостоятельный ремонт.
Устройство светодиодного прожектора и типовые неисправности
ЛЕД-прожектор (LED) представляет собой яркий осветительный прибор, состоящий из:
- светодиода, излучающего свет;
- драйвера, управляющего работой устройства;
- корпуса;
- рассеивателя, увеличивающего КПД прибора;
- линзы, определяющей форму, цвет и другие параметры светового потока.
Наиболее распространёнными неисправностями в прожекторе являются выход драйвера из строя или перегорание светодиодов. Последние сильно теряют яркость или сгорают из-за того, что тепловая энергия, которую они вырабатывают, плохо отводится в атмосферу. Такая проблема характерна для бюджетных производителей, которые экономят на радиаторах.
Сгорание или нестабильная работа драйвера – это проблема, характерная для прожекторов китайского производства, в которых производители тоже экономят буквально на всём. Тем не менее, использование этой продукции может быть выгодным, если вы умеете приводить электронику в порядок. Китайские прожекторы стоят очень дёшево и хорошо работают после восстановления драйвера.
Прожектор перестал гореть – как починить?
Прежде всего, в данной ситуации следует проверить, поступает ли на драйвер устройства питание с напряжением 220 В. Если с этим все в порядке, следует сначала провести диагностику и ремонт драйвера. Его можно проверить и без подключения светодиода, подав на вход электрический ток. Если устройство работает правильно, то измерение на выходе мультиметром должно показать постоянное напряжение, которое будет чуть выше номинального предела. Например, для драйвера с выходным напряжением 28-38 вольт при работе вхолостую мультиметр покажет ~40 вольт. Это объясняется тем, что увеличение сопротивления нагрузки (из-за холостой работы) ведёт к увеличению напряжения.
Правда, этот способ помогает точно проверить не все драйверы. Есть блоки, которые в исправном состоянии либо будут выдавать нелогичные данные, либо вовсе не запустятся. В такой ситуации проверить устройство поможет нагрузочный резистор, имитирующий потребление светодиода. Подбирать его нужно в соответствии с характеристиками драйвера. Например, при выходном постоянном токе 23-35V 600 mA сопротивление резистора должно быть в пределах от 23/0.6 = 38 Ом до 35/0.6=58 Ом.
Если выходное напряжение при подключённом нагрузочном резисторе соответствует нормативам, драйвер работает правильно.
Простейшим способом отремонтировать светодиодный прожектор при вышедшем из строя драйвере является замена этого компонента. Приобрести подходящую модель можно не только в специализированных магазинах, но и в интернете. Например, большое разнообразие запчастей предлагает Aliexpress, хотя там нужно быть очень внимательным, чтобы выбрать качественный товар (иногда даже сами продавцы плохо разбираются в вопросе). Иногда подходящие драйверы можно найти у мастеров, которые профессионально занимаются ремонтом прожекторов. А если светодиодный прожектор был сделан из диодов своими руками, то разобраться в его устройстве и устранить проблему будет ещё проще, чем покупать или собирать новый.
Как подбирать драйвер, если неизвестна мощность светодиодного модуля
У многих любителей возникают ситуации, когда необходимо работать с прожектором, мощность, ток и напряжение светодиодного чипа в котором неизвестны. Соответственно, в такой ситуации сложнее подобрать замену и драйвер.
Здесь необходимо посчитать количество диодов в матрице светодиода и сложить их показатели. В таких светодиодных модулях используются диоды с напряжением 3 В, током 300-330 мА и мощностью 1 Вт. Соответственно, общее напряжение матрицы составляет 27 В с силой тока 300 мА (при последовательном подключении). Соответственно, для работы необходим драйвер с выходным напряжением 20-36 В.
Приведём пример с более сложной матрицей, которая состоит из двух параллельно подключённых рядов диодов. Каждый ряд имеет напряжение приблизительно 30 В с током 300 мА. Из-за параллельного подключения драйвер должен иметь выходные показатели 30 вольт и 600 мА.
Устраняем мигание LED-прожектора
С проблемой 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.
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.
Важная информация! Матрицу, у которой перегорела хотя бы одна линейка кристаллов, следует незамедлительно менять. Оставшиеся осветительные элементы потеряют эффективность и быстро выйдут из строя.
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.
После того, как Ваш купленный LED прожектор верой и правдой отслужил не один год, рано или поздно наступит момент, когда он сломается. Можно, конечно пойти в мастерскую, где все починят. Но стоит ли тратить деньги, если можно все сделать самостоятельно. Особенно, в случае, когда поломка "пустяковая". Чтобы определить, можно ли самостоятельно отремонтировать прожектор, необходимо провести диагностику. На основании которой и можно сделать вывод о возможном самостоятельном "препарировании".
Одна из моих статей была посвящена . В двух словах они состоят из:
Светодиод
- драйвер
- корпус
- рассеиватель
- линза
Самыми распространенными поломками можно считать - сгорание светодиодов или драйвера. LEDs перегорают или теряют свою яркость от излишнего тепла, которое плохо от них отводится, в силу "жадности" производителя на радиаторах. Проблемы с драйвером - бич китайских прожекторов. Со своей стороны скажу, что предпочитаю все-таки именно китайских производителей. Особенно за маленькую цену. Их можно с легкостью "привести" в порядок и не тратить деньги за брэнд. Их китайских недоделок получаются вполне сносные экземпляры (после доработки), которые служат верой и правдой уже не один год.
Рассмотрим некоторые моменты ремонта прожекторов. Попытаемся отбраковывать светодиоды и выявить неисправности.
Светодиодный прожектор мигает. Как его отремонтировать самостоятельно
Характерная неисправность - мигание (мерцание) прожектора. Если Вы заметили, что Ваш будущий пациент с завидным постоянством стал "моргать", то тут две проблемы - или выход из строя светодиодов, либо неисправности с электронными компонентами.
Ремонт прожектора с этой неисправностью я покажу на примере 10 Вт устройства. Где-то я уже упоминал, что 10 Вт прожекторы наиболее популярны. Светодиод - матрица, в корпусе которой интегрированы 9 одноваттных кристаллов, залитых люминофором. Кристаллы в матрице соединяются последовательно. В 10 Вт диоде имеются три линейки по три кристалла. Линейки в свою очередь соединяются параллельно и подключаются к драйверу.
Расположение кристаллов в матрице
При перегорании матрицы (одного из диодов) будет происходить характерное мигание. Моргание может быть хаотичным, через определенные промежутки времени. Может переставать гореть полностью вся матрица или некоторые линейки. Окунемся в устройство диода и посмотрим, почему та это происходит.
Устройство всех матриц идентично и состоит чип из алюминиевой подложки, диэлектрического слоя, кристаллов, залитых люминофором.
На картинке мы видим, что кристаллы соединяются подводами (хорошие из золота, плохие из меди) при интенсивном нагреве происходит отслоение нитей от диодов и матрица начинает отключаться на некоторое время. После того, как металл остынет, снова появляется контакт, пока не достигнет критического нагрева и снова происходит отключение всей или части матрицы. Это может продолжаться бесконечно долго. До тех пор, пока одна из нитей окончательно не отвалится от кристалла.
Сподручными средствами пробуем идентифицировать поломку матрицы - взять не острый предмет и в местах, где кристалл соединяется нитями не сильно надавить. Прожектор при этом должен быть включенным. Как только проблемный диод найдется, матрица начнет загораться.
Идентификация проблемной матрицы
Если определим, что неисправна матрица, то в этом случае ремонт заключается в замене чипа. Как это сделать - читайте ниже, на примере 12 В 10 Вт прожектора.
Сразу предупрежу. Если в Вашей матрице перестала гореть хотя бы одна линейка кристаллов, то такой чип надо поменять как можно быстрее. Иначе в самое ближайшее время Вы останетесь без источника света. Посмотрим, почему так происходит.
Причина увеличения тока на матрице
Соединение кристаллов в чипе - параллельно-последовательное. Для примера опять же возьму 10 Вт светодиод. Пусть он питается драйвером с постоянным током 300 мА. Т.о. на каждую работающую линейку приходится по 100 мА. При перегорании одного из кристаллов в линейке - она перестает работать. Две другие ПОКА будут гореть, но не долго. Драйвер - существо железное и не понимает, что одна из линеек "поломалася"))) и продолжает выдавать 300 мА. Но в этом случае заявленный ток распространяется только на две работающие линейки. Это не много ни мало 150 мА. Такой ток дает возможность сильнее нагреваться диодам. Нарушаются условия технической эксплуатации, что приводит к быстрой "кончине" светодиода.
Ремонтируем LED прожектор 12 В 10 Вт
Ранее я упоминал, что очень люблю китайские поделки в виде прожекторов. По большей части потому, что мне их приносят пачками. Кто-то хочет отремонтировать, но узнав, во сколько обойдется ремонт - оставляют их мне. Другие просто дарят. А мне только это и нужно)))
Вернее нужны только корпуса, которые после некоторых доделок-переделок, превращаются в качественные прожектора.
Не все китайские прожектора плохие. Есть много производителей, которые выпускают очень достойную продукцию. Причем по цене и качеству на много дешевле и лучше многих именитых брэндов. Много интересного материала попадается на Ali. Но там нужно хорошо разбираться, чтобы приобрести не откровенный хлам, а нужный экземпляр.
На примере таковых и разберу возможность ремонта прожекторов на светодиодах. Для начала обязательно нужно разобраться, на какое напряжение рассчитан Ваш светильник. Не редки случаи, когда китайцы сами толком не представляют, что отправляют. И в Ваших руках может оказаться 12 В 10 Вт прожектор, вместо 220 В. Не поленитесь и разберите светильник. Если уж лень, то хотя бы посмотрите на питающий кабель. Если он двух жильный, то этот прожектор рассчитан на постоянное напряжение, если 3-х жильный то переменное. 12 В имеют окраску проводов черную и красную. При переменном напряжении окраска может быть любой.
Как отличить китайские прожекторы на разное напряжение
1 of 2
Китайский прожектор на 220 В
Изначально возьмем за аксиому, что у нас вышел из строя чип. В этом случае ремонт светодиодного прожектора не составит никаких проблем. Вам просто нужно заменить сгоревший на новый. Естественно, его надо сначала купить.)
1. Откручиваем крепежные болты стекла у прожектора
2. Снимаем стекло
3. Снимаем рассеиватель
4 Отпаиваем светодиод
5. Припаиваем светодиод
Для более полного понимания всего происходящего - смотрите фотографии.
Замена светодиодной матрицы в прожекторе
1 of 4
Ремонт прожектора - вид после снятого стекла
Если Вы владеете паяльником и хотя бы самыми базовыми познаниями в радиоэлектронике, то ремонт (замена драйвера и/или матрицы) светодиодного прожектора не станет для Вас проблемой.
Но нужно иметь в виду, что на основании только внешнего осмотра неисправного прожектора, невозможно сделать однозначный вывод о том, какая именно деталь вышла из строя . Например, мигание матрицы светодиодного прожектора может быть вызвано как неисправностью самой матрицы, так и драйвера. Для точного определения источника проблемы нужна диагностика - по крайней мере, следует попарно подключить матрицу и драйвер проблемного прожектора к таким же, но заведомо исправным драйверу/матрице.
Главные моменты, на которые стоит обратить внимание в процессе ремонта:
- соответствие вольт-амперных характеристик драйвера и матрицы;
- матрицу можно устанавливать только на термопасту ;
- герметичность окончательной сборки.
Некачественно выполненный ремонт может привести к дополнительным расходам. Вот пример - по словам клиента, прожектор был в ремонте четыре месяца назад у "умельцев" с радиорынка, которые заменили светодиодную матрицу. Однако, при сборке была нарушена герметичность, и на фотографиях видны последствия всего четырёхмесячной уличной эксплуатации.
Фотографии внутренностей светодиодного прожектора через четыре месяца эксплуатации после некачественно сделанного ремонта - была нарушена герметичность Этот прожектор был восстановлен, но пришлось, помимо основательной чистки, менять и драйвер, и матрицу.
Светодиодный прожектор
Еще до недавнего времени светодиодные прожекторы были достаточно дорогими. Не каждый мог себе позволить их купить. Технологии не стоят на месте. Светодиоды усовершенствуются, драйвера становятся дешевле и т.д. и т.п. Соответственно конечный продукт становится на порядок дешевле своих предшественников.
Основное предназначение любого прожектора - освещение больших пространств. И не важно, что это - архитектурные сооружения или территория. ПО сравнению с другими источниками света - ДНАТ, ДРИ или ДРЛ окупаемость LED прожекторов достаточно быстра.
Мощности светодиодных прожекторов сильно варьируются и могут быть от 10, 20, 30 Вт и до особенно мощных - 50, 100 и более Вт. В своей основной массе прожекторы выпускают с цветовой температурой не менее 6500 К. Оно и понятно. Мы не ставим такой источник света в квартире. Мы устанавливаем его на улице, а соответственно хотим получить яркий, "сильный" свет. Именно такая температура даст нам максимально большой световой поток, по сравнению с 2700, 3000 К или 4500 К.
Вообще, устройство любого светодиодного прожектора практически не отличается друг от друга и не зависит от места установки: будь это прожектор на 220В, 110В мощностью 50 или 10 Вт (100Вт), уличного или промышленного исполнения.
Светодиоды в LED прожекторах
Из названия самих источников света понятно, что одним из основных компонентов стоит считать светодиоды) Масло масляное). Наиболее востребованными остаются LEDs следующих типов:
- мощные светодиоды 350 мА (1,3,5 Вт)
- сверхмощные диоды на основе COB технологии (по мне - так самые предпочтительные)
- SMD светодиоды
Об основных достоинствах, недостатках, строении и т.п. можете прочитать в Ниже я только заострю на основные отличия между данными типами диодов. Всю остальную информацию можно прочитать по ссылке, указанной выше.
Особенность устройства мощных светодиодов 1,3,5 Вт для прожекторов
Визуально Вы не сможете определить разницу между мощными диодами 1,3,5 Вт, если, конечно не "супер профессионал". Разницу можно определить только по силе света. И то, не всегда. Могут быть подвохи. Если есть специальный инструмент, то можно определить какой мощности диод, сравнив размеры самого кристалла. Но не у всех есть такие приборы. Да и в повседневной жизни они не очень нужны.
На фото Вы можете видеть, что производство таких типов диодов достаточно сложное. А это ведет к удорожанию последних.
По большому счету, мощные диоды 1,3,5 Вт уже устарели. Если брать во внимание из использование в светодиодных прожекторах. Для получения более-менее качественных световых характеристик диодов нужно большое количество. А это далеко не лучший вариант с позиции ценообразования. Я давно уже наблюдаю, как большинство продавцов пытается "хотя бы" куда-нибудь сбыть свой товар.
Но есть и плюсы в таких LEDs - тепловой нагрев. С ним достаточно просто справиться, по сравнению с другими типами чипов.
Сверхмощные светодиоды на основе технологии COB для прожекторов
На 2015-2016 года прожектора на таких диодах получили огромное предпочтение у покупателей. И это не только из-за дешевизны чипов, но и по большей части от того, что в один такой диод с легкостью можно "запихать" несколько кристаллов и получить от 10, 20, 30, 50 ВТ и более. Вплоть до 500 Вт! Есть уже и такие диоды. Я их не "пытал", но думаю с теплоотводом проблемы просто жуткие должны быть.
Конструктивно СОБ диоды также имеют большие отличия. От круглых, овальных, до прямоугольных и квадратных. В один корпус помещается от 9 до нескольких десятков кристаллов и заливаются люминофором.
Качественные светодиодные прожекторы отличаются от дешевых именно хорошими чипами. На хороших плата состоит из сплава меди, либо материалов повышенной теплопроводности. Это дает возможность получить до 0,5 К/Вт. Это позволяет получить эффективный теплоотвод. Большой популярностью на COB диодах стали прожектора мощностью 10, 20, 30 и 50 Вт.
Сверхяркие SMD светодиоды в устройстве прожекторов
SMD светодиоды получили свое название от английского Surface Montage Details - поверхностный монтаж деталей. Самыми распространенными SMD в прожекторах являются SMD 5050, SMD 2835 и SMD 5630 (5730). Также в продаже частенько замечаюи и СМД 7230, но пока их не тестировал и ничего про них сказать не могу. Но по первому впечатлению светят более, чем добротно. Производство прожекторов на любых диодах для поверхностногоомнтажа экономически оправданы. Стоимость достаточно низкая (по сравнению с COB) диодами, плюс к этому достаточно просто "бороться" с отводом тепла.
Виды и типы LED прожекторов на разных светодиодах
Вид прожекторов на разных диодах
1 of 2
В зависимости от устанавливаемых в корпус прожекторов диодов, последние имеют разнообразные виды и формы. Наиболее компактные - на СОБ диодах, средний размер имеют прожекторы, устроенные на SMD и самые большие - на мощных диодах 1,3,5Вт. Вообще, большой размер прожекторов на мощных чипах обуславливается только тем, что для хорошего светового потока требуется много диодов. Также не стоит забывать о необходимости устанавливать на такие светодиоды и вторичную оптику (коллиматоры, линзы), что также влияет наконечный размер прожектора.
Отражатели и линзы в LED прожекторах
Устройство прожекторов немыслимо без отражателей и линз. Оба этих оптических прибора служат для формирования определенного угла светового потока, получаемого мощными светодиодами. Правильно подобранная оптика максимально увеличит эффективность и плотность светового потока. Вся имеющаяся оптика подразделяется на линзы и на отражатели для светодиодов.
Большинство линз выпускают из прочного стекла наивысшего качества. По большей части их устанавливают в прожекторы или светильники уличного освещения, промышленные источники света.
Основа любой линзы - боросиликатный материал, способный по своему составу придавать прочностные характеристики и придавать изделию высокий показатель прозрачности. В магазинах большой популярностью пользуются линзы с круговой и косинусной диаграммой.
Любой светодиод имеет первоначальную оптику с углом излучения 120 градусов. Нам не всегда нужен такой угол. Как правило, диодные прожекторы освещают только определенный участок помещения. Для изменения угла рассеивания производители используют в устройстве прожекторов коллиматорные и фокусирующие линзы, френелевские преломители и т.п.
Используя колиматоры мы получаем разнообразные пучки света. Наиболее распространенные линзы на 15, 30, 45, 60, 90 градусов. Менее распространены линзы на 126 градусов, позволяющие расширить угол излучения светодиода. Еще раз повторюсь... Коллиматорная вторичная оптика нашла широкое применение в прожекторах с мощными светодиодами.
Широкое применение получили фокусирующих линз в устройствах на COB светодиодах.
Принцип работы фокусирующих линз
1 of 2
Виды и типы отражателей в прожекторах
По способу распределения отраженного потока отражение может быть зеркальным (направленным), рассеянным (диффузным), направленно-рассеянным и смешанным. На основании этого, в прожекторах применяются и соответствующие отражатели. Если смотреть по видам, то отражатели подразделяются на: симметричные, ассиметричные, круглосимметричные, способные создать различные световые потоки по направленности и градусам.
Кругло-симметричные параболические отражатели
Симметричные отражатели устанавливают в прожекторы в том случае, если есть необходимость ограничить телесный угол распределения светового потока при условии широкого светораспределения в продольной плоскости. Отражатели таких типов имеют разную глубину и диаметр. В зависимости от глубины отражателя получается узколучевой, заливающий или рассеивающий световой поток.
Параболический диффузионный отражатель
Самые распространенные отражатели. Такие отражатели дают нам возможность получить от светодиода равномерно распределенный пучок света. Единственный минус таких устройств - их нельзя выполнять из цветных металлов.
Driver в устройстве светодиодных прожекторов
Светодиоды- полупроводниковые приборы, критичные к току. Для питания необходимо использовать специальные драйверы. Для питания светодиодов абсолютно не требуется больших напряжений. К примеру для мощных диодов достаточно 3,2В в 350 мА (1W). COB кристаллы способны работать от 5,5 В. По факту, на LED можно и 6000 Вольт "кинуть". Диод берет только то напряжение, которое ему необходимо. С током же будут проблемы. Если Вы захотите и подадите на кристалл ток, превышающий заводские характеристики, то попросту сожгете свой диодик. Хорошо, если это дешевые приборы, а если 20,30,100 Вт матрицы? Цена на них кусается. И не каждому хочется заново тратить свои кровные на покупку очередных матриц только из-за того, что решили поэкспериментировать и подать заведомо не предназначенный для него ток. Исходя из этого любое устройство светодиодного источника света, будь это светильник, лампа или прожектор имеет LED драйвер. Основное и главное его предназначение - стабилизация постоянного тока. Основное требование любого драйвера - КПД, стабильность выходного тока и надежность.
Если более популярно, то при напряжении 220 В из блока питания (драйвера) будет выходить определенное заданное значение напряжения и СТРОГО определенный ток. Конечно, Вам никто не мешает собрать прожектор самостоятельно на коленке и запитать его первым попавшимся блоком питания, например, от компьютера. Но дам гарантию, что в 90 процентах случаев Ваше чудо-творение не долго проработает. Блок питания -- это не драйвер. Он выдает необходимое напряжение, но никак не стабилизирует ток.
В 2015-2016 году по статистике производителей, наиболее популярными прожекторами были и есть - 10 Вт светильники. Для прожекторов с такой мощностью необходимо использовать драйвер с диапазоном напряжений 20-38В и током 350-700мА.
Монтажные платы и радиаторы, устанавливаемые в корпус прожекторов
Последнее, что нам предстоит рассмотреть на сегодня - теплоотвод.
КПД любого источника света на LEDs на порядок больше, чем у ламп накаливания. Температурный режим ЛН составляет порядка 200 градусов Цельсия. В светодиодах - не более 100-150, в зависимости от типа. Температура осветительной арматуры не должна превышать 80 градусов, что позволить свести к минимуму процесс деградации кристаллов светодиода.
Для снижения рабочей температуры светодиодов устройство прожекторов имеет монтажную плату и радиатор. Раньше платы изготавливали из алюминия. В настоящий момент развивается технология производства плат на основе керамо-алюминиевых материалов. Это позволяет получить не только хорошее электрическое соединение, но и достаточно эффективный теплоотвод. При монтаже диодов на плату необходимо обильно смазывать место соединение чипов с платой термопроводящей пастой.
Бытует ошибочное мнение, что монтажная плата, выполненная из алюминия может самостоятельно справиться с теплом. Это не верно. Дополнительный теплоотвод в любом светодиодном источнике света просто необходим. Для прожекторов и ламп - это радиатор. У каждого производителя свои наработки. Радиаторы имеют форму кругов, шаров, прямоугольников и т.д. и т.п. Есть хорошие экземпляры прожекторов - с дополнительным искусственным охлаждением - вентилятором. К таким можно отнести источники мощностью от 100 Вт. В таких конструкциях кулеры более чем желательны.
Вообще - радиаторы - достаточно щекотливая тема. И как-нибудь я обязательно посвящу этому большую статью. А пока раскланиваюсь...)
