Как разобрать диодную лампочку е27: Как разобрать светодиодную лампу: пошаговая инструкция

Как разобрать светодиодную лампу: пошаговая инструкция

• 1 Декабря, 2020
• 
  Электричество
• Юлия Лозина

Лед-лампы (с английского языка LED – Light Emitting Diode – светоизлучающий диод) – оптимальное решение для освещения квартиры, офиса или магазина в современных реалиях. Они постепенно вытесняют с рынка знакомые всем лампы накаливания. Конечно, стоимость такой лампы несколько выше по сравнению с обычной. Более высокая цена обусловлена, как обещают производители, долгим сроком эксплуатации. Тем не менее, несмотря на заверения продавцов, такие лампы могут выйти из строя гораздо раньше ожидаемого. В таком случае советуем попробовать осуществить ремонт светодиодной лампы самостоятельно. Как разобрать светодиодную лампу, подробно расскажем в статье.

Что представляет собой LED-лампа

Для начала разберемся, что она собой представляет.

LED – это вид лампы, в которой светодиоды служат в роли источника света. Большая популярность светодиодных ламп обусловлена возможностью замены всех прочих морально устаревших видов ламп.

В лампах накаливания излучение света происходит посредством раскаленной спирали из металла. Что касается ламп энергосбережения, свет испускается люминофором. Люминофор всегда наносится на внутреннюю поверхность трубки из стекла, давая свет под воздействием газового разряда.

Достоинства

Главным плюсом светодиодных ламп стоит считать их экономичность. Считается, что лед-лампы способствуют значительному снижению затрат на электричество. Это объясняется низким уровнем энергопотребления. Обратите внимание: срок службы светодиодной лампы до 30 раз дольше, чем у ламп накаливания.

В качестве другого преимущества выделим стабильно яркое освещение даже при колебаниях электричества. Кроме того, они почти не нагреваются.

Устройство

Светодиодная лампа – это устройство, которое состоит из нескольких структурных элементов:

• светодиодных излучателей, они размещены на радиаторе – подложке из алюминия;
• цоколя, например, E14, E27, E40;
• рассеивателя в форме купола, который ответственен за равномерное распределение света;
• набора светодиодов с полупроводниковыми кристаллами;
• драйвера, являющегося электронным преобразователем и питающего светодиоды.

Разновидности по форме

В зависимости от формы различают следующие виды светодиодных ламп:

• Грушевидная. Она идентична по форме лампе накаливания. Такое решение оптимально для светильников и люстр, в которых лампу следует вкручивать цоколем вверх.
• Кукурузообразная. Лампы такой формы неизменно ассоциируются с початком кукурузы. По-другому этот вид ламп можно назвать цилиндрическим. Такая форма наиболее удачно впишется в светильники с горизонтальным позиционированием ламп. Другое применение – в точечных светильниках с затеняющим плафоном.
• В виде свечи. Для светодиодных ламп такого вида характерен большой угол рассеивания света. Подходят LED-лампы такого дизайна для установки в люстры, патроны которых смотрят вниз.

Отметим, что форма не повлияет на дальнейшие рекомендации. При дальнейшем прочтении вы статьи вы получите теоретическое представление, как правильно разобрать светодиодную лампу Е27, E14 или T8.

Разновидности по цоколю

Наиболее распространен цоколь Эдисона (обозначается буквой E). Числа после него, например 14 или 27, показывают диаметр резьбового соединения в миллиметрах.

Штырьковый цоколь принято обозначать буквой G. Цифры, следующие за буквой, показывают расстояние между центрами штырьков. Если вы видите, что после G идут другие буквы (U, Y, X, Z), это свидетельствует о модификации штырьков.

Что касается буквы T, то она обозначает люминесцентные лампы. Это удлиненные лампы, которые изготовлены в виде трубки из стекла. Их основные характеристики – диаметр и тип цоколя.

Например, лампа T5 обладает диаметром цоколя 5/8 дюйма или 15,9 мм. А T8 имеет диаметр цоколя 8/8 дюйма, или 25,4 мм.

Причины поломки

Пытаясь достичь отменных световых характеристик, ряд производителей светодиодных ламп относится благосклонно к превышению тока через кристалл. Это приводит к тому, что кристалл получает преждевременное старение и выходит из строя. Такая ситуация наблюдается во множестве светодиодных ламп кустарного китайского производства.

Другая причина поломки светодиодной лампы – некачественное крепление кристалла на подложку. Это ухудшает отвод тепла, выделяемого светодиодом.

Бывает и так, что на один светодиод подается большое количество тока. Это приводит к увеличению яркости, но результат от этого кратковременный, и светодиод становится непригодным для дальнейшего использования.

В основе поломки светодиодной лампы может лежать неправильная организация системы охлаждения кристалла, а также ошибки при ее расчете. В этом случае кристалл перегревается.

Реже встречаемая проблема – неудовлетворительное качество люминофора. Однако световой поток будет снижаться на протяжении нескольких лет, а не в одночасье.

Можно ли отремонтировать светодиодную лампу своими руками?

Если светодиодная лампа больше не работает, можно воспользоваться гарантией и заменить ее на исправную. Но этот вариант допустим в том случае, если вы приобрели лампочку у сертифицированного проверенного производителя. В ином случае (если имеете дело с китайской продукцией или истекла гарантия) можно осуществить ремонт самостоятельно в домашних условиях.

Что понадобится для ремонта

Приведем общие для различных цоколей рекомендации, как разобрать светодиодную лампу.

Специфических и дорогих инструментов вам приобретать не придется. Уверены, что у каждого мужчины в доме найдется паяльник, припой и канифоль.

Чтобы ремонтные работы осуществлялись в максимально комфортных для вас условиях, лучше найти специальный держатель либо попросить одного человека придержать плату со светодиодами.

Для ремонта пригодится газовая горелка компактного размера. С ее помощью можно отпаять светодиод, который перегорел, а на его место установить другой. Альтернативой газовой горелке послужит турбозажигалка.

Не забудьте про суперклей либо прозрачный клей для пластиковых изделий. Он понадобится, когда после ремонта светодиодной лампочки вам нужно будет вернуть плафон в исходное положение.

Добавьте в список нужных компонентов нож электрика. Вместо него можно использовать канцелярский.

Мультиметр понадобится для прозвона структурных элементов лампочки.

В качестве главного компонента набора начинающего мастера отметим другую вышедшую из строя светодиодную лампу. Она выступит в роли своеобразного донора для лампочки, которую вы ремонтируете. Чаще всего перегорает один светодиод, тогда как остальные остаются невредимыми. Один из них и понадобится для осуществления вашего замысла.

Подготовительный этап

Рассказываем, как разобрать светодиодную лампу Е27, E14 и прочие виды.

У светодиодной лампочки есть кожух, который надежно защищает электрические детали, изолируя их от окружающей среды. Начиная ремонт, вскрывайте кожух бережно, остерегаясь разрушений и ущерба работоспособности.

В основном корпуса светодиодных ламп изготовлены из пластикового материала. Рассмотрим, как их правильно разобрать. Предположим, нам нужно отремонтировать светодиодную лампу на 220В. Отметим, что есть несколько вариантов сборки конструкции из пластика. Так, корпус может крепиться посредством:

• защелок;
• клея;
• комбинированного способа.

Ощупайте места стыковок. Некоторые начинающие мастера, чтобы разрушить стыковку, используют фен. Методику можно взять на вооружение, но при этом следует быть предельно аккуратным. Расплавленный клей может разрушить детали, и работа завершится уже на этом этапе.

Оптимальное решение – самым аккуратным способом прорезать стыки лезвием тонкого, остро отточенного ножа. Держите нож строго по линии стыка. Остерегайтесь сильных нажатий. Сделав несколько прорезов, оцените качество своей работы и осмотрите состояние стыка.

Что касается детали из металла, то снять с цоколя ее можно при помощи электрического патрона. Вкрутите в него лампу, далее вытяните вкладку из пластикового основания. Будьте аккуратны с проводами, которые подают напряжение питания 220 В к драйверу.

После удаления второго контакта лампочки попробуйте таким же образом отсоединить колпачок. На его обратной стороне тоже есть провод.

После этого нужно отключить контакт. Тем же ножом либо пинцетом процарапайте стык склеенных деталей. Глубина небольшая – около 2 мм. Углубите царапину еще несколько раз, двигаясь по кругу.

Как восстановить светодиодную лампу, в которой электронная плата соединена с драйвером и светодиодами посредством силикона? Силикон нужно будет удалить, в противном случае он затруднит ремонт.

Возьмите на заметку: пытаясь открутить с помощью плоскогубцев цоколь, когда колба зафиксирована защитным покрытием в руке, вы рискуете раздавить стекло и повредить корпус. В этом случае восстановлению он не подлежит.

Замена перегоревших светодиодов

Обычно вскрытие показывает, какие детали нужно заменить. Но бывает и так, что первичный визуальный осмотр ничего не дал. Советуем в этом случае применить мультиметр. Прозвоните каждый элемент отдельно. Это поможет выявить потайную неисправность. Другой вариант: снимите с платы те элементы, которые показались вам подозрительными. Их следует проверить с помощью проводов, которые подключены к источнику питания с напряжением 12 В.

Теперь расскажем, как поменять светодиод в светодиодной лампе. Если вы установили, что неисправен один светодиод, замкните его выходы. Возьмите паяльник, осуществите удаление проблемного светодиода, а на его место установите другой.

А как отремонтировать светодиодную лампу при отсутствии паяльника? Допустим прогрев строительным феном. Светодиод получится снять при помощи пинцета, потому что зона пропайки заметно смягчится. Также прикрепите на место старого диода, вышедшего из строя, другой, работоспособный.

Как восстановить светодиодную лампу посредством замены драйвера

Если вы обнаружили, что причина неисправности лампочки кроется в перегоревшем резисторе или конденсаторе, ремонт тоже возможен. Такие ситуации происходят, если был изначальный дефект производства либо модуль испытывал регулярный перегрев из-за ненадлежащего теплоотвода.

Чтобы решить проблему, нужно приобрести в магазине электротоваров или на рынке радиотехники новый элемент, и тогда починить светодиодную лампу будет совсем просто.

Проверка пульсации света

Помните, что любые типы лампочек не должны оказывать неблагоприятное влияние на ваше зрение. Замечено, что бюджетные светодиодные лампочки несут вредные пульсации, мигая во включенном состоянии.

Проверить пульсацию можно, вооружившись цифровым фотоаппаратом либо обычным смартфоном. Если вы заметили чрезмерные пульсации, не торопитесь с вводом такой лампочки в эксплуатацию. Следует модернизировать драйвер питания.

Проверка подключения

Что делать, если все ремонтные работы завершены, а видимого результата нет? Можем найти этому объяснение: нередки ситуации, когда мерцание и прочие проблемы вызваны не самой лампочкой, а подводящими сетями и сопутствующими устройствами.

Простой и оперативный способ проверки этой гипотезы – пробная замена исследуемой лапочки на лампу накаливания либо люминесцентную. Если исследование показало, что тестируемая лампочка беспрепятственно включается и исправно работает, значит:

• диммер не предназначен для работы со светодиодной лампочкой;
• исследуемый вариант не подлежит диммированию;
• у нейтрального провода отсутствует заземление.

По причине электромагнитной индукции кабели, которые проложены рядом друг с другом, провоцируют паразитную электродвижущую силу, которой хватает для слабого свечения светодиодной лампы.

Доработка: увеличиваем срок службы

Успешно освоились с тем, как разобрать длинную светодиодную лампу ТВ или привычные Е27 и Е14? Тогда для вас не составит никакого труда увеличить срок ее службы.

Первая методика подразумевает снижение тока через светодиоды. Срок службы лампочки становится значительно больше. Однако яркость свечения понижается. Эта операция осуществляется не линейно, а с небольшим отставанием. Снижение подачи тока способствует повышению коэффициента полезного действия светодиода. Температура кристаллов тоже становится ниже.

Вам нужно осмотреть плату, найдя на ней один резистор или два, подключенные параллельно с сопротивлением в несколько Ом. Далее ваш резистор подвергается замене на резистор с большим сопротивлением. Либо в случае наличия двух резисторов нужно отпаять один из них. Ток будет снижаться прямо пропорционально увеличению сопротивления резистора.

Эта манипуляция способна заметно продлить срок службы лампочки. Достигается это за счет того, что температура кристалла светодиода становится ниже в большей степени, нежели температура наружного корпуса лампы.

Вторая методика предполагает плавное увеличение яркости при включении. Чтобы это осуществить, вам понадобится включить позистор параллельно подавляющей части светодиодов. До тех пор, пока позистор не нагрелся, его сопротивление находится на минимальном уровне, а ток течет через часть светодиодов. Как только позистор прогрелся, наблюдается плавное нарастание сопротивления. В цепь включаются прочие светодиоды. Рекомендуется использовать позистор с холодным сопротивлением.

Теперь вы знаете, как разобрать разобрать светодиодную лампу. Уверены, что предложенные рекомендации позволят вам осуществить ремонт светодиодной лампочки оперативно и без проблем. Гораздо экономнее самостоятельно отремонтировать LED-лампу, нежели покупать новую. Рекомендуем поделиться информацией, как своими руками починить лед-лампочку, и со своими друзьями. Им эта информация тоже пригодится.

Похожие статьи

Электричество

Какой выбрать стабилизатор напряжения 220В для дачи: обзор моделей, советы по выбору и отзывы о производителях

Электричество

Какой тариф на электроэнергию для физических и юридических лиц

Электричество

На какой высоте делать розетки в квартире? Высота розетки от пола по ГОСТу

Электричество

Какой электросчетчик выбрать для квартиры: обзор, характеристики, правила установки

Электричество

Как рассчитать электроэнергию? Расчет потребления электроэнергии по мощности оборудования. Показания счетчика и тарифы

Электричество

Как сделать рекуператор воздуха своими руками: пошаговая инструкция

Как разобрать светодиодную лампу е27: подробная инструкция

by Realist

Освещение

Экономичные и надёжные светодиодные лампы сегодня практически полностью вытеснили устаревшие источники света. Ещё одно их неоспоримое достоинство — ремонтопригодность. Так, в случае отказа платы питания, поломки одного или нескольких светодиодов или выгорания термопасты можно легко восстановить лампу. Поговорим о том, как разобрать светодиодную лампу Е27 для диагностики и ремонта.

Содержание статьи

• 1 Инструменты и материалы
• 2 Порядок выполнения работ

Инструменты и материалы

Разобрать светодиодную лампу несложно — трудно сделать это, не повредив корпус и внутренние компоненты. Если работать аккуратно, можно обойтись минимумом инструментов, которые наверняка найдутся в каждом доме. Вам понадобятся:

• тупой нож или тонкая металлическая пластинка;
• небольшая крестовая отвёртка;
• ножницы или бокорезы;
• карандаш или маркер;
• паяльник (опционально).

Если планируете проверять целостность и техническое состояние электрических цепей и компонентов, приготовьте мультиметр. Работать лучше в тонких перчатках. Во-первых, они предотвратят проскальзывание лампы в руках, а во-вторых — обезопасят вас от порезов осколками стекла или пластика в случае разрушения колбы.

Порядок выполнения работ

Помните, что светодиодная лампа — электронный прибор, чувствительный к ударам и падениями. Разбирайте её осторожно, не торопитесь и чётко соблюдайте эту последовательность:

1. Вставьте кончик ножа или металлической пластинки в зазор между колбой-рассеивателем и корпусом лампы. Подденьте колбу, сдвиньтесь на несколько миллиметров по окружности и повторите действие. Это удалит клеевой слой и ослабит защёлки, удерживающие рассеиватель.
2. Удерживая лампу за корпус (не за цоколь), аккуратно наклоняйте колбу из стороны в сторону, позволяя ей высвободиться из защёлок. Затем снимите, потянув вверх.
3. Открутите винты, которыми плата светодиодов крепится к радиатору. Обрежьте или отпаяйте провода от платы, пометив места их крепления. Подденьте плату ножом, чтобы отклеить термопасту, после чего выньте её.
4. Снимите радиатор охлаждения светодиодов. Если он закреплён винтами, предварительно открутите их. Под радиатором обычно расположена плата питания.
5. Обрежьте или отпаяйте у основания платы питания провода, которыми она крепится к цоколю, пометьте места контакта. Выньте плату.
6. Если это необходимо, отсоедините цоколь от основания корпуса по той же методике, что и колбу.

Теперь лампа полностью разобрана. Сборку осуществляют в обратной последовательности, перепаивая демонтированные провода и обновляя слои термопасты. Монтаж платы светодиодов на старую термопасту существенно снижает срок эксплуатации ламп.

Надеемся, наша статья была интересной и познавательной. Если ещё не передумали разбирать светодиодную лампу — принимайтесь за дело!

Как разобрать светодиодную лампу на 220, е27, е14 и g13 в домашних условиях

Состав:

• Устройство любой светодиодной лампы
• Почему лампа не горит
• Как починить
• Как разобрать лампу
• Лампы с цоколем е27 и е14
• Замена
• Лампы с цоколем g006 прожекторы со светодиодами

Светодиодные лампы доступны в различных формах и на различных цоколях. Настольные лампы и потолочные люстры обычно представляют собой вставные приборы с винтовым цоколем е27 или е14. Последний тоньше первого. В последнее время в ряд настольных ламп, аквариумов и офисных люстр стали вставлять светодиодные лампы Т8 с цоколем g13 — они имеют вид трубки с штырьковыми штырями с обоих концов.

Данные модели заменяют газоразрядные аналоги, которые тратят больше энергии, быстрее выходят из строя, стоят дороже и, кроме того, содержат вредные компоненты, усложняющие их утилизацию.

Если аккуратно разобрать светодиодную лампу, ее можно отремонтировать, так что она прослужит не один год.

Устройство любого светодиодного светильника

Любая лампочка этого типа состоит из цоколя с контактами, корпуса и матового рассеивателя (в современных вариантах — пластикового купола или трубки).

Внутренняя структура светодиодной лампы:

• платформа с последовательно соединенными диодами;
• Радиатор радиатора, предохраняющий платформу от перегрева;
• провода передающие питание («плюс» и «минус»), один из них выведен на контакт, другой заведен под основание;
• драйвер, выпрямляющий переменный ток и снижающий напряжение 220 вольт до допустимого для светодиодов;
• конденсаторы, поглощающие скачки напряжения и защищающие устройство от взрыва и перегорания (нормальная емкость — 250, идеальная — 800 мкФ).

Почему не горит лампа

Чаще всего лампа перестает гореть вовсе не из-за полного пробоя на плате или взрыва конденсатора (что тоже бывает), а из-за банального обрыва цепи. Один из диодов на платформе по тем или иным причинам перегорает. Эти элементы соединены последовательно. Соответственно цепь разрывается, и все диоды перестают гореть. Тот же принцип работы для новогодних гирлянд. Попробуйте выкрутить один диод, и вся цепочка погаснет.

Взрыв конденсатора является относительно редкой причиной. Это характерно для дешевых марок, где есть элементы с недостаточной емкостью, порядка 200-250 мкФ.

Как починить

Перегоревший диод обычно сразу бросается в глаза: на нем появляется черное пятно. Если нет уверенности, лучше проверить каждый элемент. Это делается либо с помощью амперметра, либо с помощью батареи с проводами, прикрепленными к ее концам. По очереди каждый из диодов закрывается до определения неисправных.

Для восстановления цепи необходимо удалить перегоревший диод и замкнуть цепь другим способом или заменить элемент. Запасные диоды нужного образца продаются в радиодеталях, а также на китайских торговых площадках, например, «Алиэкспресс». Ресурс Purity.techexpertolux.com/en/ напоминает, что диоды бывают разного качества, и брать их надо у проверенного продавца.

Наиболее вероятный выход — установить перемычку одним из двух способов:

• припаять короткий и тонкий провод, соединив «+» и «-» контактной площадки под дистанционным диодом;
• капаем сначала флюсом, а потом припаиваем так, чтобы занимать края контактной площадки.

Жало
При использовании паяльника будьте осторожны, чтобы не расплавить корпус лампочки и не коснуться работающих диодов.

Как разобрать лампу

Конкретный способ зависит от модели и марки светодиодной лампы, журнал Purity.techexpertolux.com/en/ предлагает ознакомиться с типичными подходами.

Лампы с цоколем е27 и е14

Если рассеиватель пластиковый, то процедура не займет много времени:

1. Снять рассеиватель. В случае фиксации шипом — слегка отжать и отделить от корпуса. Если деталь держится силиконовым герметиком (в более дешевых моделях, в т.ч. Ecola ) — провести скальпелем или канцелярским ножом, срезав пасту, затем снять купол.
2. Припой, нагрев паяльником, два провода по центру площадки с диодами.
3. Ослабьте винты или разрежьте силиконовый слой вокруг платформы.
4. Переверните лампу на бок, подденьте ножом заглушку на конце цоколя, снимите ее и отложите в сторону.
5. Согните появившуюся проволоку.
6. Аккуратно потяните или подденьте ножом и аккуратно поднимите платформу с диодами. Во многих моделях он совмещен с радиатором. В остальных случаях необходимо сначала снять платформу, а затем поднять радиатор.
7. Вытяните или перережьте (предпочтительнее первый вариант) провод, заведенный под корпус.
8. Снимите плату с драйвером и конденсаторами.

Для усиления яркости светодиодной лампы можно попробовать заменить диодную площадку, припаяв провода к жгуту диодных лент. Дно платформы важно смазать термопастой, а конденсаторы заменить на более емкие. Однако ленты, вставленные в пластиковый рассеиватель, неизбежно будут его перегревать, поэтому такая лампа, скорее всего, прослужит недолго. Преимущество этого метода в том, что отрезки ленты соединяются параллельно, и если один из них перегорит, остальные продолжат работу.

Лампы с цоколем g13

Основным отличием этих приборов является прямое, а не круговое расположение диодов, в остальном конструкция однотипная. Чтобы его разобрать, нужно:

1. Ослабить винты или аккуратно прогреть торцевую заглушку (и силиконовый слой под ней).
2. Снять колпачок с контактами, не обрывая провода.
3. Если диффузор является самостоятельной деталью и установлен на алюминиевом основании, вытащите его и снимите. Если крепление цельное, то нужно снять второй торцевой контакт аналогично первому.
4. Отпаять провода от контактов.
5. Выньте площадку с диодами. Обычно драйвер и конденсаторы крепятся к нему снизу.

Важно
Если не прогреть силиконовую муфту или действовать неосторожно, торцевая крышка лопнет. Особенно это опасно для аквариумных ламп, так как они работают в условиях постоянной влажности.

Все описанные способы подходят для корпусов с пластиковыми рассеивателями. На рынке все еще есть светодиодные лампы со стеклянным корпусом. К сожалению, любая попытка разобрать такую ​​конструкцию почти наверняка приведет к поломке: стекло треснет. Ремонтировать такие устройства опасно, легко порезаться. Поэтому есть смысл либо заменить их на новую лампу, либо попробовать найти пластиковый рассеиватель и поставить на старый корпус.

Замена галогенных прожекторов на светодиодные

Галогенные лампы сильно нагреваются и потребляют много энергии, поэтому есть смысл заменить их на светодиодные.

Как заменить галогенную лампу:

1. Нажмите на галогенную лампу и узнайте, с какой стороны фиксирующая скоба.
2. Вставьте лампу в пространство над потолком в направлении, противоположном кронштейну.
3. С помощью двух крючков по очереди зацепите распорные скобы («ушки»).
4. Выдавите пружины и снимите картридж.
5. Вытащите лампу.
6. Нажмите на замок и отпустите базу. В плафоны старого образца монтировались светильники под г-цоколь
7. Вставьте светодиодную лампу с таким же цоколем, например MR ONLIGHT
8. Вставьте в патрон.
9. Установите всю конструкцию обратно в отверстие в потолке.

Идеальный вариант, конечно, перепаять цоколь на вариант GX53 (в линейке того же «Онлайта»), чтобы потом не вынимать патрон, а просто заменить лампу, повернув наполовину поворот. Однако есть смысл доверить такую ​​операцию электрику, тем более, что заменить придется не одну и не две розетки, а гораздо больше.

Светодиодные светильники на сегодняшний день считаются самым удачным решением как для жилых, так и для офисных помещений. Благодаря рассеивателю светодиод дает мягкий, приятный для глаз свет, при этом достаточно яркий. Большим плюсом является отсутствие пульсаций, экономное энергопотребление и возможность ремонта лампы заменой всего одного диода или просто поставив «печать» на своем месте. Поэтому не стоит отказываться от светодиодных настольных ламп – лампочку в них не заменишь, а вот диоды легко переставить, купив заранее светодиодные ленты, которые стоят совсем недорого.

Что внутри и светодиодная лампа

by ЛЕЛАНД ТЕШЛЕР, ответственный редактор

Сюрприз: заглянув внутрь пяти светодиодных ламп, предназначенных для замены 60-ваттных ламп накаливания, можно увидеть конструктивные решения, варьирующиеся от предельно простых до поразительно сложных.

Среднестатистический потребитель может подумать, что когда речь идет о лампочках, одна похожа на другую. Это представление могло быть точным в те времена, когда в каждой розетке была лампа накаливания. Это, конечно, не верно для светодиодных ламп, предназначенных для замены ламп накаливания.

Мы пришли к такому выводу после того, как разобрали пять светодиодных ламп, продаваемых как эквиваленты 60-ваттных ламп накаливания. Все пять лампочек, которые мы выбрали, получили высокие оценки журнала Consumer Reports. Но на этом общность кончилась. Оказавшись внутри, мы обнаружили совершенно разные подходы к строительным технологиям, управлению температурным режимом и проектированию электроники.

Начнем с лампы под названием E27 A19 LED от Home EVER Inc. в Лас-Вегасе. Механика лампочки и ее электроника предельно проста. Двусторонняя печатная плата, похоже, припаяна оплавлением. Два провода соединяют плату с металлической пластиной, содержащей 30 светодиодов. Еще два провода идут к проводникам световой розетки. Все четыре провода выглядят так, как будто они были припаяны вручную.

Пластиковый корпус преобразователя переменного/постоянного тока Home EVER выскользнул из нижней части радиатора. Плата преобразователя (справа) находится в пластиковом корпусе.

Лампа построена вокруг радиатора высотой 2 дюйма, который весит 2 унции и выглядит как металлическая отливка. Основание лампы содержит пластиковый корпус, в котором находится преобразователь переменного тока в постоянный. Электрические соединения с патроном лампы находятся на одном конце корпуса. Другой конец крепится к радиатору двумя маленькими винтами.

Радиатор лампы Home EVER и пластиковое основание, удерживающее преобразователь переменного тока в постоянный, с удаленной металлической резьбой. >Здесь соединение базовой ножки все еще подключено к конвертеру.

Дополнительными приспособлениями к радиатору являются колба из матового поликарбоната, закрывающая светодиоды, и металлическая пластина диаметром 2 дюйма, содержащая светодиоды. Пластиковая лампочка, по-видимому, защелкивается в радиаторе, а светодиодная пластина крепится тремя винтами. Между светодиодной пластиной и радиатором нанесено несколько пятен компаунда для теплопроводности.

Конструкция преобразователя переменного/постоянного тока проста. Единственными компонентами, не являющимися SMD, являются два больших конденсатора, импульсный резистор на входе и трансформатор. Соединения платы с винтовым цоколем и платой со светодиодами осуществляются дискретными проводами, а вот соединение с ножным контактом лампы было сделано машинным способом. Однако электрическое соединение с металлической резьбой представляет собой просто кусок оголенного провода, зажатого между пластиковым корпусом и внутренней поверхностью резьбы.

Электроника преобразователя переменного тока в постоянный представляет собой голые кости. Диодный мост на входе — четыре дискретных диода. На плате одна микросхема. Это блок питания с понижающей топологией, предназначенный для обеспечения постоянного тока, и производится компанией Bright Power Semiconductor (BPS) в Китае. Чип, получивший название BP2812, включает в себя полевой МОП-транзистор на 600 В. В спецификации указан рабочий ток чипа при 200 мкА.

На плате Home EVER видны четыре диода, составляющие выпрямительный мост, и микросхема BP2812 (внизу). На другой стороне платы (сверху) находятся компоненты управления энергией и предохранитель на входе.

«Типичная прикладная схема», указанная в спецификации BP2812, очень близка к фактической схеме, которую мы нашли на печатной плате светодиода. Семь резисторов входят в простые цепи, которые управляют напряжением Vcc, измеряют пиковый ток дросселя и регулируют входное напряжение ИС. Пять конденсаторов выполняют рутинную работу по фильтрации линии переменного тока, обходу переменного тока для вывода Vcc и выводов контроля линии, а также по топологии buck. Встроенный предохранитель отключает питание всей цепи в случае слишком высокого потребления тока.

Судя по графике на веб-сайте BPS, похоже, что BPS сама собрала плату. Там есть изображения примеров плат для нескольких других светодиодных приложений, которые очень похожи на это.

Чип, питающий светодиодную лампу Home EVER, представляет собой источник постоянного тока, питающий встроенный полевой МОП-транзистор. Эталонная схема от производителя чипов Bright Power Semiconductor близка к той, что мы нашли на печатной плате.

Следует отметить, что влияние температуры на работу светодиодов не учитывается в преобразователе переменного тока в постоянный. Светодиоды излучают меньше света по мере повышения их температуры. Как правило, это не проблема для небольших изменений температуры. Чувствительность глаза к свету логарифмическая, и глаз не особенно чувствителен к небольшим изменениям яркости. Нет ничего необычного в том, что световой поток светодиода падает на 10 % при повышении температуры перехода от комнатной до 150 °C.

Но ток светодиода также можно уменьшить при более высоких температурах, чтобы уменьшить потребность в теплоотводе. Тем не менее, нет датчика температуры, который мы могли бы видеть в преобразователе переменного / постоянного тока лампы Home EVER. И схемы диммирования нет.

Но в целом светодиодная лампа, вероятно, хорошо работает в тех случаях, когда не требуется диммируемый свет.

Osram
Эквивалентная 60-ваттная светодиодная лампа Osram Sylvania отличается относительно небольшим радиатором, состоящим из двух частей. Одна часть представляет собой башню в форме пятиугольника высотой 1 дюйм, которая служит основой для шести светодиодных плат, пять из которых ориентированы в форме пятиугольника, а шестая находится на вершине пятиугольной башни. Другой представляет собой цилиндрический литой радиатор длиной 0,75 дюйма, который, по-видимому, защелкивается в верхней части пластикового купола, в котором размещены светодиоды. Цилиндрический литой радиатор и башня вместе весят 1,3 унции.

Вид на светодиодную лампу Osram со срезанным пластиковым колпаком, открывающим пятиугольную башню со светодиодами. Видно, что провода от платы преобразователя переменного/постоянного тока припаяны к верхней пластине.

Основание устройства представляет собой цельный пластиковый корпус, в котором находится печатная плата преобразователя переменного тока в постоянный. Два провода соединяют его с пятиугольной башней, содержащей 18 светодиодов, по три на каждой грани. Соединения между платами, похоже, были припаяны оплавлением. Но отдельные провода между печатной платой и светодиодной сборкой, по-видимому, были припаяны вручную. Точно так же соединения с цоколем лампы представляют собой отдельные провода, один из которых зажат между металлической резьбой, а другой — механизм, прикрепленный к основанию лампы.

Заливочный материал, окружающий плату преобразователя переменного/постоянного тока лампы Osram, и пластиковый корпус, из которого она была извлечена.

По не совсем понятным причинам разработчики лампы Osram решили залить плату преобразователя переменного тока в постоянный. Относительно небольшой радиатор на этой плате по сравнению с другими конструкциями, которые мы видели, может указывать на то, что заливка предназначена для улучшения рассеивания тепла, хотя материал заливки не полностью заполняет пустое пространство между электронными компонентами и внешней оболочкой. Однако заливка усложнила процесс расшифровки схемы.

Эталонная схема SSL21082AT кажется близкой к той, что мы нашли на печатной плате Osram. На микросхеме есть вход для резистора NTC, но мы не обнаружили его ни на плате, ни на металлических пластинах, к которым крепятся светодиоды.

Основная плата для светодиодной лампы Osram двухсторонняя. Он содержит две ИС, одна представляет собой диодный мост для входа переменного тока, а другая — ИС драйвера SSL21082AT от NXP Semiconductors. Функции, реализованные в чипе NXP, включают затемнение, защиту от перегрева и контроль перегрева светодиодов, защиту от короткого замыкания на выходе и режим перезапуска в случае отключения питания. Эта микросхема имеет встроенный внутренний переключатель высокого напряжения и работает как понижающий преобразователь в режиме граничной проводимости (BCM).

Основной радиатор светодиодной лампы Osram представляет собой цилиндрическую отливку, показанную здесь в виде четырех частей после извлечения из корпуса лампы. Металлическая резьба крепится к пластиковому корпусу, удерживающему плату преобразователя переменного/постоянного тока, которая видна здесь.

BCM — это квазирезонансный метод, используемый для повышения энергоэффективности. Основная идея BCM заключается в том, что ток дросселя начинается с нуля в каждом периоде переключения. Когда силовой транзистор повышающего преобразователя включен на фиксированное время, пиковый ток дросселя пропорционален входному напряжению. Текущая форма волны треугольная; поэтому среднее значение в каждом периоде переключения пропорционально входному напряжению.

После того, как герметик был удален с печатной платы лампы Osram, на печатной плате стала видна микросхема драйвера SSL21082AT от NXP Semiconductors. Другая микросхема на плате представляет собой мостовой выпрямитель. Конденсаторы и катушки индуктивности для обработки энергии установлены на другой стороне платы.

Энергия накапливается в катушке индуктивности, пока переключатель включен. Ток дросселя равен нулю, когда МОП-транзистор включен. Амплитуда нарастания тока в катушке индуктивности пропорциональна падению напряжения на катушке индуктивности и времени, в течение которого переключатель MOSFET находится во включенном состоянии. Когда МОП-транзистор выключен, энергия в катушке индуктивности высвобождается на выходе. Ток светодиода зависит от пикового тока через катушку индуктивности и от угла диммера. Новый цикл начинается, когда ток дросселя становится равным нулю.

3M
Светодиод 3M имеет характерный внешний вид благодаря белой цилиндрической колонне высотой 2 дюйма, видимой под полупрозрачным пластиковым куполом. Колонка представляет собой просто металлический радиатор; это, по-видимому, не имеет ничего общего с дисперсией света.

Светодиодная лампа 3M со снятым пластиковым колпаком. Белая колонна является теплоотводом и мало влияет на светоотдачу. Светодиоды расположены по краю пластиковой колбы в металлическом радиаторе.

Светодиоды расположены на гибкой печатной плате, прикрепленной к другому радиатору высотой 2 дюйма, который также служит опорой для основания лампы. Пластиковая втулка идет в нижней части радиатора, чтобы удерживать металлическую резьбу и поддерживать контакт ноги в нижней части основания. Радиатор и колонка вместе весят 2,4 унции.

Цоколь лампы 3M состоит из пластиковой втулки вокруг радиатора, к которой крепятся металлические резьбы и ножной контакт. Электрические соединения находятся на гибкой цепи, удерживающей светодиоды и преобразователь переменного/постоянного тока. Здесь виден контакт, который изгибается сбоку пластиковой втулки, чтобы соприкоснуться с металлической резьбой, и второй контакт, который касается штифта на ножном контакте (справа).

Гибкая печатная плата со светодиодами также содержит схему драйвера переменного/постоянного тока. Это CL8800 от Microchip Technology. Эталонный проект состоит из CL8800, шести резисторов и мостового выпрямителя (устройство Fairchild). От двух до четырех дополнительных компонентов являются необязательными для различных уровней защиты от переходных процессов. Эталонный дизайн Microchip довольно близок к тому, что мы нашли в лампочке 3M.

Эталонная схема для Microchip CL8800 близка к схеме, найденной на светодиодной лампе 3M, хотя лампа 3M включает дополнительную RC-цепь (здесь не показана) для фазового затемнения.

Схема драйвера делит цепочку из 25 светодиодов на два набора по пять, один набор из четырех и один набор из шести. Мы не уверены, почему 3M разделила количество цепочек светодиодов таким образом. Однако интересна их ориентация. Они сидят на выступе, образованном радиатором, и ориентированы строго вверх. Прозрачный карбонатный шар крепится к тому же выступу, поэтому световой поток светодиода фактически направлен вверх, на край самого пластикового шара, а не светит сквозь шар изнутри корпуса.

Крупный план гибкой схемы на светодиодной лампе 3M, которая содержит как схему преобразователя переменного тока в постоянный, так и светодиоды. . Согласно техническому паспорту Microchip, шесть линейных регуляторов тока потребляют ток на каждом отводе и последовательно включаются и выключаются, отслеживая входное синусоидальное напряжение. Микросхема минимизирует напряжение на каждом регуляторе при проводке, обеспечивая высокую эффективность.

Выходной ток на каждом ответвлении индивидуально устанавливается резистором. Резистивно-емкостная цепь, состоящая из резистора и трех параллельно соединенных конденсаторов, на входе мостового выпрямителя обеспечивает фазовое затемнение. Два других компонента обеспечивают защиту от переходных процессов при подключении к линии переменного тока. Всего в гибкой схеме имеется 13 дискретных компонентов, которые обеспечивают защиту от переходных процессов, фазовое затемнение и устанавливают токи в цепочках светодиодов.

Фейт Электрик Ко
Лампа от Feit Electric имела самую странную ориентацию для светодиодов из всех, что мы исследовали. Пластина диаметром 1 7/8 дюйма, на которую крепятся 36 светодиодов, частично скрыта в собранной колбе круглой пластиковой деталью с отверстием диаметром 1 дюйм посередине. Этот элемент крепится поверх светодиодной пластины. Итак, взгляд на собранную лампочку дает вид на пластиковую деталь и сразу пять светодиодов, видимых в центре пластины под отверстием в ее середине.

Герметизирующий материал на печатной плате лампы Feit, видимый здесь у основания радиатора, служит структурным элементом, удерживающим опору на месте. Три винта крепят пластину светодиода к радиатору светодиодной лампы Feit. На обратной стороне светодиодной пластины, видимой здесь, между поверхностями радиатора и светодиодной пластины была нанесена термопаста.

Мы не можем понять, почему Фейт установил пластиковую деталь поверх большинства своих светодиодов. Кусок блокирует большую часть света, который они излучают. (У нас нет способа количественно определить количество света, проходящего через пластик. Но неофициальные тесты здесь показывают, что мало его проникает. ) Таким образом, подавляющее большинство излучаемых люменов исходит от пяти светодиодов в центре пластины.

Светодиодная лампа Feit располагала пластиковым диском над всеми, кроме пяти, из 36 светодиодов. Мы не знаем, почему.

Остальная часть механической конструкции лампочки менее загадочна. Светодиодная пластина крепится к верхней части массивного литого металлического радиатора весом 3,8 унции с помощью трех винтов. Радиатор служит основным корпусом лампы. Схема преобразователя переменного тока в постоянный помещается в пластиковый цилиндр, который вставляется в основание радиатора и крепится к нему двумя винтами.

После вырезания герметика на печатной плате светодиодной лампы Feit обнаружилась микросхема диодного моста и драйвер светодиода SSL2103T от NXP Semiconductors с одной стороны, большие элементы накопления энергии и силовые МОП-транзисторы с другой.

Электроника залита в пластиковый цилиндр, служащий ее корпусом. Заливочный материал обширен, заполняя цилиндр. Он также служит конструктивным элементом, поддерживающим винтовое основание лампы и опорную ножку. Печатная плата, содержащая электронику, двусторонняя и проходит почти до основания цоколя лампы. Минусовой провод к плате крепится к металлической резьбе герметиком. Два провода идут от платы к плате светодиодов и вроде как припаяны вручную. Сама плата припаяна оплавлением.

Заливочный материал скрыл некоторые детали на печатной плате, но на плате находятся два силовых МОП-транзистора, микросхема диодного моста, пять больших конденсаторов, трансформатор и не менее 22 дискретных компонентов, состоящих из резисторов, маленьких конденсаторов и диодов. Входной мостовой выпрямитель вроде бы защищен предохранителем.

Основным чипом является драйвер светодиодов SSL2103T от NXP Semiconductors. SSL2103 представляет собой обратноходовой преобразователь, который работает в сочетании со схемой диммера с отсечкой фазы непосредственно от выпрямленной сети. Он реализует диммирование с помощью интегральной схемы, оптимизирующей кривую диммирования. Выходы привода доступны для коммутации резистивного сброса.

Несмотря на то, что материал заливки скрывает некоторые детали соединений, схема кажется близкой к эталонной схеме микросхемы NXP. Сетевое напряжение выпрямляется, буферизуется и фильтруется во входной части и подключается к первичной обмотке трансформатора. Передаваемая энергия хранится в конденсаторе и фильтруется перед включением цепи светодиодов.

Печатная плата также включает в себя два силовых МОП-транзистора. Один, по-видимому, является частью схемы диммирования, которая разделяет и фильтрует выпрямленное напряжение сети, чтобы обеспечить вход для генерации кривой диммирования. Выход продувки микросхемы NXP управляет полевым МОП-транзистором для переключения продувочных резисторов, которые задействованы в таймере функции диммирования. Другой полевой МОП-транзистор является главным переключателем обратноходового трансформатора.

Схема преобразователя переменного/постоянного тока Feit была близка к эталонной схеме, которую NXP Semiconductors предоставляет для своего преобразователя SSL2103.

Также имеется буферная схема, состоящая из двух конденсаторов и катушки индуктивности. Схема накапливает энергию, чтобы преобразователь мог непрерывно передавать мощность на цепочку светодиодов, несмотря на любые колебания напряжения в сети. Он также фильтрует пульсации тока, генерируемые преобразователем, чтобы снизить любые помехи от сети.

Наконец, другая часть схемы состоит из конденсатора, выпрямительного диода, резистора, ограничивающего пиковый ток, и защитного стабилитрона и используется для создания внешнего источника питания VCC для ИС.

Philips Lighting Co.
Один примечательный момент в отношении ламп Philips относится к теплоотводу. Другие лампы, которые мы исследовали, имели металлические радиаторы весом от 1,3 до 3,8 унций. Лампа Philips справляется с проблемами перегрева без дополнительного отвода тепла. Единственным компонентом, который рассеивает тепло, является диск диаметром 2,5 дюйма, на котором установлены 26 светодиодов, по 13 с каждой стороны. Кроме того, можно было бы ожидать, что дизайнеры будут располагать светодиоды на диске в шахматном порядке, чтобы они не устанавливались прямо друг напротив друга — такое расположение крепления также способствовало бы рассеиванию тепла. Но светодиоды с обеих сторон диска расположены прямо друг напротив друга. Похоже, что тепло светодиодов просто не было проблемой в этой конструкции.

Одной из причин этого является наличие термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) на плате светодиодов. Но точно проследить сеть температурной компенсации оказалось невозможно, потому что плата драйвера имеет три слоя, один из которых скрытый. Еще больше усложняет анализ схемы тот факт, что две шестиконтактные микросхемы, похоже, управляют преобразованием переменного тока в постоянный, и ни одна из них не отмечена ни логотипом производителя, ни номером детали.

Поскольку основные микросхемы не могут быть идентифицированы, мы можем только строить предположения о том, как работает драйвер светодиодов. Наличие трансформатора, двух больших конденсаторов и силового npn-транзистора (от STMicroelectronics) на печатной плате, казалось бы, указывает на то, что преобразователь имеет обратноходовую конструкцию. Мы предполагаем, что цепь температурной компенсации находится в смещении переключателя, подающего ток на светодиоды от обратноходового трансформатора. Два транзистора управляют током светодиода. Всего мы насчитали 32 небольших дискретных компонента, состоящих из резисторов, диодов и конденсаторов. Завершают компоненты платы микросхема мостового выпрямителя и три других силовых конденсатора.

Светодиодная лампа Philips не имела радиатора, кроме двухсторонней пластины, удерживающей светодиоды. Одна причина: температурная компенсация. Резистор NTC виден на этом снимке светодиодной пластины.

Оказывается, механическая конструкция светодиодной лампы без радиатора может быть довольно простой (а некоторые могут назвать ее элегантной). Лампа Philips в основном представляет собой пластиковый корпус, который покрывает светодиодную пластину и печатную плату драйвера, а также поддерживает металлическую резьбу и контактную ножку.

Диодный мост и силовой транзистор npn видны на одной стороне печатной платы светодиодной лампы Philips. На другой стороне находятся компоненты накопления энергии и две неопознанные микросхемы, обеспечивающие температурную компенсацию, диммирование и преобразование энергии.

Форм-фактор отличается от других ламп из-за двусторонней светодиодной пластины. Лампа Philips — это не столько лампочка, сколько диск. Вместо того, чтобы заключать светодиоды в прозрачный корпус, похожий на шар, устройство Philips представляет собой плоский профиль с пластиковой оболочкой, закрывающей двухстороннюю пластину светодиодов. Кажется, что корпус просто защелкивается поверх светодиодной пластины и печатной платы драйвера.

В светодиодной лампе нет ничего особенного, если она может быть построена без радиатора. Лампа Philips в основном состоит из печатной платы и светодиодной пластины, а также защелкивающегося пластикового корпуса, который также поддерживает контактную ножку. Контактная ножка присоединяется к печатной плате на лампе Philips с помощью проводки, которая видна здесь.