Рано или поздно каждый владелец светового оборудования, включая LED-прожекторы, сталкивается с неисправностью приборов – на Земле нет ничего вечного. Починить или выбросить – такой вопрос иногда надо решать очень быстро.
Как работает светодиодный прожектор
Внешне светодиодный прожектор работает так же, как и его аналог с лампой накаливания. Только меньше потребляет электроэнергии и более долговечен. На самом деле он излучает свет на основе совсем других физических принципов. «Лампочка Ильича» — основа устаревших светильников – светит за счет раскаленной нити. Для этого нужно ее разогреть, а КПД при этом процессе — всего 3- 4%, как у первых паровозов. Оставшиеся 96-97% энергии уходят в тепло.
Другое дело LED. Здесь излучение света связано с физическими процессами, происходящими в p-n переходе диода, изготовленного из специального полупроводника (обычно арсенида галлия), и от степени нагрева не зависит. КПД такого источника света достигает 60% (по заверениям производителей). Остальное идет в тепло (закон Джоуля-Ленца не обойти), поэтому приходится принимать меры по теплоотведению. В противном случае срок службы светодиодов резко упадет.
Схема светодиодного прожектора
LED-светильник может быть построен на различной элементной базе, но блочная схема светодиодного прожектора обычно одинакова.
Назначение терминала (клеммника или разъема) и светодиодной матрицы понятно. Драйвер представляет собой блок питания, который стабилизирует ток. Неизменность именно этого параметра важна для длительной работы светоизлучающих элементов. В фонарях малой мощности драйвер заменяется резистором. Таким способом конструкция удешевляется, но на сопротивлении бесполезно рассеивается значительная часть мощности.
Признаки неисправности
Самый явный признак неисправности – прожектор не горит при включении напряжения. Также ненормальными режимами работы осветительного прибора считаются:
- пониженная яркость свечения;
- мерцание;
- видимое отсутствие свечения у одного или нескольких элементов;
- изменение цвета излучения.
Во всех этих случаях прожектор можно попытаться отремонтировать.
Осторожно! Если LED-светильник имеет видимые признаки перегрева, оплавление изоляции кабеля, искрение, он должен быть немедленно отключен от питающего напряжения 220 В.
Причины поломки
Причины поломки LED – оборудования могут быть разными:
- Механические повреждения, вызванные вмешательствами извне (вандализм, случайные воздействия механизмов и т.п.).
- Естественное старение и выход из строя комплектующих. Этого не избежать в любом случае, но причинами снижения срока службы могут быть:
- применение производителем некачественных материалов, разрушающихся за короткий срок (клеммников, проводов, термопасты и т.д.);
- применение некачественных электронных компонентов (светодиодов и элементов драйвера);
- использование комплектующих, не соответствующих условиям эксплуатации в целях удешевления (провода меньшего сечения, клеммники, не рассчитанные на номинальную нагрузку и т.д.);
- применение схемных решений, удешевляющих продукцию, но отрицательно сказывающихся на надежности (отсутствие защиты от перегрузки и т.п.);
- нарушение технологии производства (крепление матрицы на меньшее количество винтов с сопутствующим уменьшением эффективности теплоотвода).
При ремонте надо постараться выявить не только неисправный элемент, но и понять причину выхода его из строя. По возможности надо доработать схему и конструкцию (заменить провода, клеммники, применить более качественные комплектующие и т.д.). В этом случае повышаются шансы на то, что прибор после ремонта проработает дольше.
Рекомендуем к просмотру:
Диагностика
Ремонт любого светодиодного прожектора надо начинать с диагностики – поиска неисправного элемента. Это важный этап. Чем точнее определится блок, вышедший из строя, тем правильнее будет решение о целесообразности ремонта и будут исключены затраты, связанные с ошибочной заменой исправных комплектующих.
Первое, с чего надо начать выявление неисправности – внешний осмотр. Так можно выявить механические повреждения, искрение и т.д. На этом этапе можно выявить явные нарушения. Если по этой части все в порядке, прожектор надо разобрать.
Важно! К разборке можно приступать только при отключенном питании и убедившись в отсутствии напряжения. Контрольной лампочкой проверять отсутствие напряжения нельзя – только вольтметром или указателем низкого напряжения!
В первую очередь надо выявить видимые повреждения – обгоревшие блоки, оплавившуюся изоляцию и т.д.
Комплектующие, имеющие такие повреждения, надо сразу отбраковывать с учетом двух моментов:
- даже если блок, имеющий внешние признаки повреждения, окажется работоспособным, он уже потенциально ненадежен и может окончательно выйти из строя в ближайшее время;
- причиной выхода из строя модуля могут быть связанные элементы, даже если они не имеют внешних признаков повреждения (причиной оплавления клеммника может быть неисправный драйвер, нерабочая матрица может привести к неисправности стабилизатора тока и т.д.).
Если на вид все в порядке, можно проверить работоспособность драйвера.
Сначала надо прочитать входные и выходные параметры, и убедиться, что прибор рассчитан на работу от бытовой однофазной электрической сети. Если все в порядке, надо подать на вход драйвера 220 В и измерить напряжение на выходе. Без нагрузки оно может составить немного выше указанного. Если нагрузить выход на резистор, номинал которого рассчитывается по формуле R=Uвых/Iвых (в данном случае 35 В/0,6 А=59 Ом, можно взять стандартный номинал 56 или 62 Ом), то напряжение на выходе должно лежать в указанных пределах. Дальше надо измерить выходной ток. Если миллиамперметра нет, то ток можно вычислить по формуле I=U/R (в формулу надо подставлять реально замеренные величины).
Если ток равен указанному, то блок питания гарантированно исправен и можно перейти к проверке светодиодной матрицы. Ее надо подключить к источнику питания с выходным напряжением, считанным с этикетки на драйвере (ток для контроля можно найти там же). При подключении надо следит за полярностью. Неисправность можно определить по свечению. Если не горит цепочка элементов (из-за выхода из строя 1-2 светодиодов) или свет отсутствует полностью, матрицу надо заменить или отремонтировать.
Как разобрать светодиодный прожектор с приклеенным стеклом
Конструкция многих светильников такова, что добраться до остальных комплектующих можно, лишь сняв стекло. У дорогих прожекторов рамка со стеклом часто крепится на болтах. У большинства приборов экономического класса стекло к отсеку рефлектора приклеивается герметизирующим составом, и снять его бывает непросто.
Как снять стекло со светодиодного прожектора
Если требуется разобрать прибор со вклеенным стеклом, в качестве первого шага можно попробовать аккуратно счистить герметик (хотя бы часть) острым ножом или маленькой отверткой. Если не поможет, надо попытаться прогреть рамку по периметру строительным феном и поддеть острым предметом. Если и здесь постигнет неудача, есть еще один способ.
На обратной стороне большинства прожекторов имеется винт, назначение которого, скорее всего – пробка для герметизации внутреннего пространства после сборки. Иногда достаточно вывернуть этот винт, чтобы давление внутри светильника сравнялось с атмосферным (разрежение может возникнуть из-за охлаждения воздуха внутри прибора). После этого можно попробовать повторить операцию с прогреванием и поддеванием края. Если не получится и так, тогда надо найти винт с такой же резьбой, но длиннее. Этот винт надо завинтить на место, пока он не упрется. После этого надо снова попробовать прогреть место стыка, потихоньку поджимая винт. И когда стекло сдвинется, поддеть его в этом месте и продолжить прогрев по периметру, осторожно отрывая по остальной длине.
Замена деталей
Детали для замены можно найти в магазинах, продающих LED-оборудование. Выбирать надо по техническим параметрам, но также надо контролировать и установочные размеры. Может получиться так, что в продаже имеется драйвер, подходящий по техническим характеристикам, но не подходящий по установочным размерам и габаритам. В этом случае надо оценить возможность установки в имеющийся корпус и, при наличии такой возможности, просверлить дополнительные отверстия для крепления.
Также приобрести запасные части можно через интернет, в российских и зарубежных магазинах. Если поиск по ключевым словам не выдает нужного результата (особенно это касается светоизлучающих матриц), то на некоторых китайских торговых площадках есть функция поиска по фото. В некоторых случаях этот метод дает результат.
Еще в качестве доноров можно использовать однотипные светильники, вышедшие из строя. Из 2-3 неисправных прожекторов часто можно собрать один работоспособный.
Особенности ремонта
Не всегда надо торопиться выбрасывать неисправный элемент. Во многих случаях его можно починить.
Если матрица содержит несколько явно неисправных светодиодов, их можно попытаться выпаять и заменить на новые. Паять следует аккуратно и быстро, не допуская перегрева соседних элементов и соединительных дорожек. Если количество неисправных излучающих элементов мало (1 или 2) можно замкнуть место удаленного элемента в надежде на то, что драйвер подстроит нормальный режим.
Но злоупотреблять таким способом ремонта не стоит.
Чтобы починить драйвер, надо попробовать найти в интернете его электрическую принципиальную схему. Почти все недорогие драйверы для регулирования тока используют метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и имеют примерно одинаковую структуру:
- выпрямитель (диодный мост);
- сглаживающий фильтр;
- микросхема драйвера;
- силовой ключ.
Типовой метод нахождения неисправности можно рассмотреть на примере распространенного драйвера на микросхеме CL1502.
Чтобы проверить первые два элемента, достаточно тестера. Последовательный алгоритм проверки указан в таблице.
| Отсутствие напряжения в точке | 1 | 2 | 3 |
| Неисправные элементы | Проверить напряжение на входных клеммах драйвера, исправность элементов R0, CX1, VR1 | Проверить исправность диодного моста D1, D2, D3, D4 | Проверить исправность элементов сглаживающего фильтра (в первую очередь L1, С1, С2) |
Далее надо проверить наличие напряжения на выводе 4 микросхемы, оно должно составлять 40-50 В.
Опасно! Схема блока питания бестрансформаторная, каждый элемент находится под полным сетевым напряжением относительно земли. Строго соблюдать меры безопасности!
При наличии осциллографа и навыков работы на нем, можно провести дальнейшую проверку. В точке 4 должны быть импульсы. Если их нет, значит неисправна микросхема. Если импульсы идут, но между точками 5 и 6 отсутствует выходное напряжение, надо проверить элементы силового ключа (в первую очередь элементы D5, L2, C5).
При установке новой светодиодной матрицы надо соблюсти пару важных моментов:
- полностью удалить с посадочного места остатки старой термопасты, промыть поверхность растворителем, а после высыхания нанести достаточный слой новой пасты;
- прикрепить новую матрицу, использовав полное количество винтов (нельзя использовать два метиза вместо четырех), чтобы обеспечить полное и равномерное прилегание к теплоотводу.
В редких случаях неисправный светодиодный прожектор не подлежит ремонту. Обычно его можно восстановить. Экономическую целесообразность починки в каждом конкретном случае определяет владелец осветительного прибора.
