Ремонт светодиодных ламп на 220 вольт своими руками видео: Ремонт светодиодной лампы на 220 вольт своими руками

Ремонт светодиодной лампы на 220 вольт своими руками

Автор Alexey На чтение 6 мин Просмотров 2.4к. Опубликовано 20.02.2021
Обновлено 20.02.2021

Содержание

1. Ремонт светодиодных ламп
2. Поиск неисправных элементов светодиодной лампы
3. Проверка светодиодов в сборке
4. Ремонт светодиодной люстры

Светодиодные лампы на 220 вольт с точки зрения маркетинга считаются неразборными и не ремонтопригодными. Однако на самом деле такие лампы можно ремонтировать дома своими руками. Часто из нескольких перегоревших светодиодных ламп, можно собрать рабочую используя уцелевшие запчасти.

То же самое можно сказать о светодиодной люстре, снабженной пультом управления – ввиду сложности электронной схемы и множества компонентов, причина поломки может быть в мелких деталях, которые можно обнаружить и заменить, используя запчасти, извлеченные из других светильников.

Ремонт светодиодных ламп

Лампы, использующие светодиодное свечение, собраны из множества светодиодов в одну сборку. Для обеспечения нужного для светодиодов напряжения используется встроенный блок питания, часто называемый драйвером. Поэтому причины неполадок лампы могут быть как в самом драйвере светильника, так и в светодиодах сборки.

В дешевых моделях светодиодных ламп применяется блок питания без трансформатора, с токоограничивающими конденсаторами. Недостатком такой схемы является последовательное включение светодиодов в светодиодной сборке. Если в данной сборке перегорает один светодиод – все остальные источники света в лампе перестают работать.

Светодиоды HL1-HL27 включены последовательно

Необходимо вскрыть корпус светодиодного светильника – отсутствие трансформатора на драйвере укажет его тип. Поскольку в простом драйвере присутствует минимум деталей – диодный мост и несколько  резисторов и конденсаторов, то диагностика схемы заключается в проверке элементов. Более сложные драйвера имеют трансформаторный или импульсный блок питания, поэтому более сложные в ремонте, так как требуют познаний в радиотехнике.

Часто резисторы драйвера светодиодной лампы не выдерживают нагрузки и перегорают из-за перегрева. Если на резисторе не сохранилось никаких меток, узнать его номинал можно из схемы данной лампы, или рассчитав сопротивление исходя из максимально допустимого тока светодиодной сборки. Для более сложных драйверов потребуется схема. Процесс разборки лед лампы и ее тестирование показано на видео:

Видео обзор и разбор для ремонта светодиодной лампы на 220в

Поиск неисправных элементов светодиодной лампы

Часто только поверхностный визуальный осмотр светодиодной сборки может указать на неисправность – на матрице светильника перегоревший светодиод будет значительно отличаться от остальных, демонстрируя характерные признаки воздействия электрической дуги – почернение, налет копоти и характерный запах.

Перегоревший светодиод видно невооруженным глазом

Если подать напряжение на светильник и замкнуть перегоревший светодиод в последовательной матрице – остальные должны засветиться, при условии, что в матрице нет других неисправных компонентов. Следует помнить, что простые драйверы не имеют гальванической развязки с сетью, поэтому элементы матрицы пребывают под высоким напряжением относительно земли, что может привести к поражению при неосторожном касании открытых проводников светильника.

Если визуально перегоревший светодиод ничем не отличается от остальных, то определить разорванное звено цепи и отремонтировать светильник можно при помощи описанного выше замыкания выводов, осуществляемого поочередно на контактах каждого светодиода в последовательной сборке или при помощи проверки мультиметром. Пример ремонта бюджетного лед светильника с бестрансформаторным драйвером показан на видео:

Видео простого и быстрого ремонта светодиодной лампочки

Замыкание на неисправном светодиоде возобновит цепь, но светодиоды будут светить чуть ярче, так как общее напряжение будет разделено на меньшее количество элементов. Поэтому перегоревший светодиод лучше заменить, или вместо него вставить резистор около 100 Ом, иначе при повышенном на каждом отдельном светодиоде напряжении вероятность выхода из строя данных элементов увеличивается.

Проверка светодиодов в сборке

Но, если в матрице светильника вышло из строя больше одного элемента, или драйвер имеет более сложную конструкцию и светодиоды подключены параллельно, то выявить их предыдущим способом замыкания не удастся, а работающий трансформаторный блок питания может сгореть. Поэтому каждый светодиод в сборке проверяют при помощи тестера как и обычный диод.

Для ремонта каждый светодиод в матрице необходимо прозвонить

В последовательной сборке соседние светодиоды никак не влияют на точность показаний мультиметра, поэтому выпаивать элементы из платы светильника не нужно. При прямом подключении светодиод звонится как обычный диод, при этом возможно его слабое свечение. Выявив испорченные светодиоды их нужно заменить.

Данные светодиоды, как правило, также имеют структуру SMD, поэтому, выпаять их неповрежденными из матрицы неисправной светодиодной лампы при помощи обычного паяльника практически невозможно. Следует использовать специальное жало или сделать подходящую под размеры светодиода насадку. Процесс проверки светодиодов и их пайка при ремонте светодиодной лампы показан на видео:

Видео: Простая светодиодная лампа схема ремонт

При пайке светодиодов необходимо соблюдать полярность – для этого контактные площадки и контакты анода и катода имеют отличающиеся контуры. При пайке следует быть внимательным, чтобы контуры светодиода и контактных площадок совпадали.

Ремонт светодиодной люстры

В светодиодных люстрах, оборудованных пультом управления для изменения яркости свечения, применяются более сложные драйвера, имеющие блок питания и широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). При получении сигнала от пульта изменяется скважность импульсов тока, направляемых через светодиоды различных цветов, от чего они выделяют меньшее количество световой энергии, которое воспринимается глазом как уменьшение яркости и создается красочная картина.

В данных светильниках, как и в светодиодной ленте, группы из нескольких последовательно включенных светодиодов могут подключаться параллельно к стабилизированному источнику постоянного напряжения. Поэтому неисправность одного светодиода повлечет отключение только одной группы, в которую он включен последовательно, а остальные сборки должны светиться.

Поиск неисправностей в драйверах лед ламп аналогичен диагностике электронных балластов люминесцентных светильников – последовательное исключение неисправных элементов. Но в сложных драйверах неисправность может заключаться в микросхеме микропроцессора, в модуле приема сигнала от пульта управления, в силовых ключах ключах или в остальных цепях.

Схема светодиодной люстры с дистанционным управлением

Вначале нужно проверить наличие постоянного напряжения на выходе блока питания (на плате притронуться щупами к выводам сглаживающего электролитического конденсатора). Выходов напряжения может быть несколько – раздельно для питания силовых ключей и микросхем модулятора и модуля приема сигнала от пульта управления.

Проверить исправность ШИМ микросхемы после исключения остальных неполадок можно при помощи показаний осциллографа и имеющихся шаблонных осциллограмм при их сравнении. Модуль приема сигнала от пульта управления имеет свои микросхемы, и их проверка также осуществляется по осциллограммам в контрольных точках проверки.

В более простых светодиодных люстрах нет регулировки яркости, а смена режимов осуществляется беспроводным переключателем, управляемым пультом или выключателем. Ремонт такой люстры показан на видео:

https://www.youtube.com/watch?v=UAsOujchHkw

Нужно помнить, что вероятность успешного ремонта сложных электронных схем зависит от опыта и знаний мастера. Опытный мастер всегда вначале старается исключить самые легкие для ремонта причины отказа оборудования – например, проверит батарейки в пульте управления, измерит напряжение в патроне лампы, попытается визуально определить причину и так дальше, последовательно переходя к более сложным процедурам.

Ремонт светодиодных ламп 220 В за 4 шага

Современные Led светильники прочно входят в наш быт, позволяют значительно снижать потребление электроэнергии, но, в силу разных обстоятельств, периодически выходят из строя.

Поэтому простой ремонт светодиодных ламп 220 В своими руками в домашних условиях является актуальной задачей для любого умельца.

В статье я показываю поэтапный порядок его выполнения за 4 шага, доступных мастеру с начальными навыками электрика.

Содержание статьи

Чтобы отремонтировать неисправный Led светильник домашнему мастеру потребуется:

1. оценить его конструкцию;
2. выявить неисправность;
3. заменить отказавшую деталь.

Эта простая последовательность действий служит базой последующего описания.

Как конструкция светодиодной лампы 220 В влияет на ее ремонт: 3 важных особенности

Здесь важно четко понимать процессы, сопровождающие преобразование электрической энергии в световой поток, которые заложены в устройство светильника.

2 технологии создания светового потока источником света: 2 подхода к ремонту Led ламп

Все лед светильники на 220 В условно можно разделить на 2 класса, использующие:

• обычные твердотельные кристаллы на светодиодах DIP, SMD или COB типа;

• светоизлучающие нитевидные элементы типа «Filament», выполненные из большого количества последовательных цепочек светодиодных кристаллов.

Они обладают общими конструкторскими решениями:

• выполнены под единый стандартизированный тип цоколя, обычно Е 27 или Е14;

• имеют однотипную систему подключения полупроводниковых переходов к сети 220 вольт через упрощенный блок питания или драйвер.

Однако филаментная лампа имеет более сложное устройство:

• у нее цепочки светодиодных кристаллов собраны единой нитью, закрытой в стеклянной колбе с покрытием люминофора, корректирующим качество светодиодного освещения;
• филаментные нити так сориентированы в пространстве, что свет от источника излучается равномерно во все стороны, как у лампочки Ильича;
• вся осветительная конструкция помещена в герметично закрытый стеклянный корпус и заполнена гелием, улучшающим отвод тепла от полупроводниковых элементов;
• мощность одной нити подобрана так, что составляет 1 ватт. Это позволяет визуально оценивать потребление филаментного источника по их количеству.

Ремонт лампы Filament связан с вскрытием корпуса и нарушением его герметичности. Это ухудшает дизайнерский замысел, влияет на интерьер, несколько изменяет теплообмен, что незначительно сказывается на ресурсе отремонтированного светильника.

По этому вопросу существует другое техническое обоснование.

Альтернативное мнение: лампа Филамент, включенная без колбы, обеспечивает работу светодиодов с открытым внутренним пространством, обеспечивающим их охлаждение за счет естественной циркуляции воздуха.

Этот прием вполне можно использовать для источников света, расположенных в сухих помещениях, недоступных для случайного прикосновения человека. Впрочем, выбор вы можете сделать самостоятельно.

Когда какой-то кристалл нити филамента повреждается, то вся цепочка выходит из строя. Ее надо полностью заменять. Других вариантов ремонта нет, как и запчастей в продаже. Поэтому такие дефектные лампочки вначале накапливают, а затем собирают одну исправную из нескольких поврежденных.

С приведенной особенностью ремонта лед ламп с филаментовыми нитями приходится мириться. У домашнего мастера нет технических возможностей обойти эту проблему.

Обычные лампочки на SMD светодиодах допускают разборку корпуса и последующий ремонт любых элементов с полным восстановлением оптических и электрических характеристик завода изготовителя без потери качества.

Почему при ремонте Led светильника 220 В необходимо учитывать температурные условия его эксплуатации

Обратите внимание на то, что нагрев полупроводниковых переходов развивается комплексным действием трех факторов:

1. протеканием тока через цепочки светодиодов;
2. нагревом драйвера;
3. условиями внешней среды, когда светильник расположен в ограниченном пространстве с ухудшенными условиями теплоотвода.

Обычно последние два компонента являются основными причинами возникновения неисправностей. Их обязательно учтите.

Возрастание значения прямого тока через любой светодиод не только повышает световой поток источника, но и увеличивает тепловые потери, которые постепенно отклоняют реальную характеристику от идеальной прямой линии, ухудшая ее.

Нагрев же конструкции полупроводникового перехода значительно снижает общий ресурс светильника.

Чтобы предотвратить повышенный нагрев полупроводников, производители добавляют в конструкцию внутреннего теплоотвода внешние радиаторы охлаждения, которые дополнительно забирают повышенную температуру и рассеивают ее в атмосферу.

При ремонте поврежденных лед светильников необходимо обращать внимание на условия работы, которым они подвергались при эксплуатации. Вполне вероятно, что их учет позволит создать более совершенную конструкцию или продлить ресурс восстановленного источника.

Например, можно усилить внешний радиатор, сделать ему принудительную или естественную вентиляцию, что актуально для led ламп, встроенных в подвесные или натяжные потолки.

Ведь когда комфортная для человека температура на уровне пола достигает порядка +20 градусов, то в верхнем замкнутом пространстве она уже может вырасти до +30.

Если же эту лампочку поместить под навесом на улице, то зимний морозец в -30 на открытом воздухе сам создаст идеальные условия для ее охлаждения.

Учет возможного предела температурного нагрева и необходимости его ограничения — важное условие выполнения качественного ремонта светодиодных ламп.

Что надо знать про конструкцию драйвера для светодиодной и филаментной лампы 220 вольт при ее ремонте

Основная трудность, с которой сталкиваются производители — это ограниченный объем места, в котором необходимо вместить драйвер или блок питания светодиодов.

По этой причине они вынуждены:

• применять упрощенные малогабаритные блоки питания типа ASD JCDR 5,5W GUS.3, собранные на отдельной плате;

• или создавать дополнительную пластиковую вставку внутри колбы около цоколя и монтировать в этом увеличенном пространстве более совершенный драйвер. Один из вариантов его исполнения показываю ниже.

Как видите, схема драйвера, встроенного внутрь лед лампы 220 В, может значительно отличаться у каждой модели. Самый простой вариант имеет в своем составе:

1. резистивно-емкостной делитель напряжения, который, кстати, выделяет дополнительное тепло при прохождении тока по активному сопротивлению;
2. диодный мост;
3. сглаживающий пульсации напряжения конденсатор;
4. токоограничивающий резистор.

Это самая проблемная схема для Led ламп не только потому, что она нагревает полупроводниковые переходы, но еще и не обеспечивает стабилизацию тока в них.

А они очень чувствительны даже к незначительным колебаниям напряжения.

Поэтому качественный драйвер создается со встроенной схемой стабилизации тока.

Если же при ремонте возникает мысль упростить модуль питания за счет перехода от габаритной и дорогой конструкции к дешевой, то следует понимать, что полупроводники сразу станут работать в экстремальном режиме и долго не проживут.

Как выполнить ремонт светодиодных ламп 220 В своими руками за 5 шагов: подробная инструкция в картинках

Для работы потребуется не хитрый инструмент домашнего мастера:

• нож электрика, который можно заменить даже канцелярским;
• паяльник электрический с набором для пайки;
• мультиметр цифровой или даже старенький тестер;
• небольшой набор электронных компонентов. Их вполне можно взять из других перегоревших led ламп аналогичной конструкции.

Шаг №1. Особенности вскрытия корпуса и внутреннего осмотра схемы

Любая лампочка имеет защитный кожух, изолирующий электрические детали от внешней среды, предотвращающий их повреждение. Для ремонта его необходимо вскрыть без разрушения, чтобы иметь возможность восстановления работоспособности.

Корпуса светодиодных ламп чаще всего выполняются из пластика. Хотя встречается стеклянная колба, что характерно не только для ламп Филамент. Тонкое стекло хрупкое, а в разбитом состоянии оно очень опасно: можно порезаться.

Как разобрать колбу из пластика

Вариантов сборки пластиковой конструкции довольно много. Корпус собирается из нескольких съемных частей и может крепиться:

• защелками;
• клеем типа силиконового;
• комбинированным способом.

Перед началом разборки его просто надо внимательно осмотреть и прощупать руками места стыковок. Мне рекомендовали их прогревать феном: клей разрушается, позволяя легко отсоединять детали.

Но я этот способ не стал проверять. Допускаю, что нагрев может повредить некачественный пластик. Тогда корпус будет безвозвратно поврежден.

Места стыков следует аккуратно прорезать тонким лезвием острого ножа. Хорошо подходит обычный канцелярский, предназначенный для реза бумаги.

Располагать его надо по линии стыка. Избегать сильных нажатий. Пальцы держать в стороне.

После нескольких прорезов рекомендую осматривать состояние стыка.

Металлическую деталь с цоколя можно снять с помощью любого электрического патрона. Лампа вкручивается в него, а затем движениями рук вытягивается металлическая вкладка из пластикового основания.

Однако надо учитывать, что там припаяны провода, подающие напряжение питания 220 вольт к драйверу питания.

Удаленный второй контакт лампочки также можно подклинить ножом и отсоединить колпачок. На нем тоже с обратной стороны припаян провод.

Вместо ножа удобно использовать инструмент стоматолога или сделать острый крючок. Им процарапывают стык склеенных деталей на небольшую глубину порядка двух миллиметров. Затем царапину углубляют по кругу несколько раз.

Периодически проверяют возможность разъединения деталей руками.

Обращайте внимание на способ крепления электронной платы с драйвером питания и светодиодами. Она тоже может быть приклеена силиконовым клеем, который будет мешать дальнейшей разборке. Его тоже следует удалить.

Как разобрать корпус из стекла

Попытки откручивания цоколя с помощью пассатиж, когда колба зафиксирована защитным покрытием в руке, обычно заканчиваются раздавливанием стекла и повреждением корпуса, который уже не подлежит восстановлению.

Относительно аккуратно можно срезать основание цоколя около пластиковой вставки фрезой бормашинки. Но, необходимо принять меры безопасности от получения травм стеклянной пылью.

Этот метод эффективнее, чем традиционный молоток или обмотка колбы толстой ниткой с керосином, последующим поджиганием, а затем резким охлаждением водой: стекло может лопнуть не в запланированном направлении.

Фреза позволяет сделать ровный срез, который обеспечит склейку колбы после ремонта.

Шаг №2. Как проверить целостность светодиодной сборки

По старой привычке некоторые мастера путают обычные светодиоды DIP типа и модули SMD.

Разница в том, что для современных осветительных приборов выпускаются готовые матрицы с несколькими полупроводниковыми кристаллами, чаще всего тремя и одним общим токоограничивающим резистором, а в светодиодных лентах они подключаются индивидуально.

Старые светодиоды DIP типа достаточно прозванивать мультиметром в режиме омметра или прозвонки.

Проверка SMD матрицы

Схема включения такого SMD модуля тоже имеет два внешних контакта.

К внутренним точкам коммутации доступа нет. Если пытаться зажечь эти светодиоды от цифрового мультиметра, то его выходного напряжения 2-3 вольта просто не хватит для проведения качественной проверки.

Поэтому такую работу выполняют батарейкой «Крона» или блоком питания с выходным напряжением 9-12 В.

Касаться выводов каждого SMD проводами от батарейки необходимо кратковременно, только для выявления момента начала вспышки: ток свечения ничем не контролируется. Не забывайте проверять полярность подключения.

Неисправный SMD модуль нужно заменить другим, который можно взять с аналогичной дефектной лампы, выбранной для разборки.

В сети интернет встречаются рекомендации по шунтированию выводов перегоревшего светодиода. Тогда свечение восстанавливается. Но, общее сопротивление цепочки полупроводниковых переходов при этом уменьшается, что увеличивает нагрузку на драйвер и ток через все полупроводники.

Когда он не справляется с возросшей мощностью, то повышенный ток снижает ресурс всей схемы. Эту особенность надо учитывать. Поэтому рекомендую избегать таких ситуаций или впаивать простые диоды с похожими электрическими характеристиками.

Светодиодная матрица сборки по технологии COB

Здесь используется принцип размещения внутри тела одной матрицы на объединенной подложке довольно большого числа полупроводниковых кристаллов. Их сверху покрывают общим слоем люминофора, улучшающим оптические характеристики.

Проверку исправности светодиодов типа COB лучше проводить питанием от стандартного драйвера.

Аналогичным образом проверяют исправность филаментных нитей ламп Filament.

Шаг №3. Оценка технического состояния и ремонт драйвера питания

Стабильное свечение SMD модулей создает только хорошо стабилизированный ток без пульсаций. Его сглаживают на всех блоках питания полярные электролитические конденсаторы.

Они имеют один существенный недостаток: при нагреве и длительной эксплуатации электролит внутри них высыхает, что приводит к потере емкости, нарушению режима работы.

При внутреннем осмотре схемы всегда визуально оценивайте строгость геометрической формы электролитов. Показываю такой дефект конденсатора на фотографии импульсного блока питания.

Малейшие отклонения от идеального состояния свидетельствуют о его неисправностях.

У проблемных драйверов рекомендую всегда замерять емкость сглаживающих конденсаторов цифровым мультиметром.

При наличии свободного места на корпусе электролит лучше заменить более емким. Тогда риск его будущего повреждения значительно снижается.

Резистор RC делителя напряжения тоже станет лучше работать с сопротивлением такого же номинала, но повышенной мощности — возникнет меньшее выделение тепла.

Выходные параметры блоков питания необходимо оценивать электрическими замерами на рабочем режиме под нагрузкой, а не на холостом ходу.

Проверка электрических характеристик драйвера питания, выполненного по безтрансформаторной схеме подключения, относится к опасным работам под напряжением. Заниматься ей должен только обученный персонал.

Драйверы с трансформаторами на вторичной стороне обмотки имеют менее опасное напряжение.

Нанесение тонкого ровного слоя термопасты между соприкасающимися составными частями радиатора охлаждения снижает нагрев, улучшает теплоотвод.

Шаг №4: Проверка оптических и электрических характеристик: о вреде пульсаций и перенапряжений

Самый вредный для здоровья параметр светодиодных ламп сети 220 вольт: пульсации света

Занимаясь ремонтом важно заботиться о конечной цели восстановления рабочих характеристик, учитывать влияние освещения на глаза человека, создавать наилучшие условия зрению.

Очень многие лед светильники, особенно бюджетных моделей, обладают вредными пульсациями, а то и мигают во включенном состоянии.

Проверить этот параметр в домашних условиях можно визуально или с помощью цифрового фотоаппарата, который сейчас встроен практически в каждый смартфон или мобильный телефон.

Вредные для глаза пульсации будут заметны. Для более точного их определения существуют специальные измерительные приборы.

Светодиодные лампы с излишними пульсациями после ремонта нельзя вводить в эксплуатацию. Их конструкцию необходимо дорабатывать за счет модернизации драйвера питания.

Как защитить светодиодную лампу от перенапряжений при аварийных режимах

Рекомендую обратить внимание на этот вопрос, ибо светодиоды очень чувствительны к повышению напряжения и могут быстро выйти из строя. Особенно актуально это требование для дешевых блоков питания.

Они просто не могут содержать все элементы, обеспечивающие качество работы импульсных блоков питания.

Снизить долю риска повреждения полупроводниковых переходов позволяет модульная защита, устанавливаемая в любом месте перед светильником.

Конденсатор, варистор и резистор — вот и все детали, которые потребуются для сборки такого модуля.

Заканчивая материал, подчеркиваю: прекрасно понимаю, что цена на светодиодные лампы сейчас уже не такая высокая, как раньше. Кому-то проще пойти в магазин, купить новую лампочку взамен сгоревшей и не мучиться с ремонтом.

Тем более, что филаментная лампа белорусского производства обладает хорошим качеством, светит равномерно во все стороны также, как с нитью накаливания, а по цене практически не отличается от Led ламп, продаваемых из Китая.

Однако всегда есть умельцы, желающие делать все самостоятельно. Я описал ремонт светодиодных ламп 220 В своими руками для тех людей, которые ищут информацию по этому вопросу и желают его выполнить.

Эту же тему хорошо излагает владелец видеоролика ElENBlog

Рекомендую его посмотреть и напоминаю, что у вас сейчас благоприятное время для того, чтобы задать вопрос или прокомментировать статью.

Основы мощного светодиодного освещения

Светодиоды подходят для многих применений освещения, они предназначены для производства большого количества света при небольшом форм-факторе, сохраняя при этом фантастическую эффективность. Здесь, в LEDSupply, есть множество светодиодов для самых разных осветительных приборов, хитрость заключается в том, чтобы знать, как их использовать. Светодиодная технология немного отличается от других осветительных приборов, с которыми знакомо большинство людей. Этот пост здесь, чтобы объяснить все, что вам нужно знать о светодиодном освещении: как безопасно питать светодиоды, чтобы получить максимальное количество света и максимально долгий срок службы.

Что такое светодиод?

Светодиод представляет собой тип диода, который преобразует электрическую энергию в свет. Для тех, кто не знает, диод — это электрический компонент, который работает только в одном направлении. По сути, светодиод — это электрический компонент, который излучает свет, когда электричество проходит в одном направлении, от анода (положительная сторона) к катоду (отрицательная сторона). LED — это аббревиатура, обозначающая « L ight E mitting D iode». По сути, светодиоды похожи на крошечные лампочки, им просто требуется гораздо меньше энергии для освещения, и они гораздо более эффективны в обеспечении высокой светоотдачи.

Типы светодиодов

В общем, мы предлагаем два разных типа светодиодов:

5 мм для сквозного отверстия и для поверхностного монтажа.

Светодиоды 5 мм

Светодиоды 5 мм представляют собой диоды внутри линзы диаметром 5 мм с двумя тонкими металлическими ножками внизу. Они используются в приложениях, где требуется меньшее количество света. 5-миллиметровые светодиоды также работают при гораздо меньших токах возбуждения, максимальное значение которых составляет около 30 мА, тогда как для светодиодов поверхностного монтажа требуется минимум 350 мА. Все наши 5-миллиметровые светодиоды производятся ведущими производителями и доступны в различных цветах, интенсивности и схемах свечения. Светодиоды со сквозными отверстиями отлично подходят для небольших фонариков, вывесок и всего, что вы используете на макетной плате, поскольку их можно легко использовать с выводами. Ознакомьтесь с нашим руководством по настройке 5-мм светодиодов, чтобы получить дополнительную информацию об этих крошечных источниках света.

Светодиоды для поверхностного монтажа (SMD)

Рис. 1). Мы предлагаем мощные светодиоды для поверхностного монтажа от лидеров отрасли Cree и Luxeon. На наш взгляд, оба превосходны, поэтому мы все-таки их носим. Некоторые предпочитают одно другому, но это приходит с опытом и знанием того, что искать. Cree, как правило, имеет более высокую выходную мощность в люменах и является лидером рынка в секторе высокомощных светодиодов. Luxeon, с другой стороны, имеет отличные цвета и термоконтроль.

Светодиоды высокой мощности поставляются в виде неизолированных излучателей (как показано на рис. 1) или монтируются на печатную плату с металлическим сердечником (MCPCB). Платы изолированы и содержат токопроводящие дорожки для легкого подключения цепей. Наши 20-миллиметровые 1-Up и 3-Up конструкции правого борта являются бестселлерами. Мы также предлагаем QuadPod, которые могут содержать 4 мощных светодиода на плате, немного большей, чем 20-миллиметровые звезды (см. рис. 2). Все наши мощные светодиоды также могут иметь линейную конструкцию. LuxStrip может вместить 6 светодиодов на фут и легко подключается на длину до 10 футов.

Рисунок 2 – Варианты MCPCB

Полярность имеет значение: подключение светодиодов

Электронная полярность показывает, является ли цепь симметричной или нет. Светодиоды являются диодами, поэтому пропускают ток только в одном направлении. Когда нет тока, не будет света. К счастью, это означает, что если мы подключим светодиод в обратном направлении, он не сожжет всю систему, он просто не загорится.

Положительная сторона светодиода — это анод, а отрицательная — катод. Ток течет от анода к катоду и никогда в другом направлении, поэтому важно знать, как отличить анод от катода. Для светодиодов для поверхностного монтажа это легко сделать, так как соединения помечены, но для светодиодов диаметром 5 мм подойдет более длинный вывод, который является анодом (положительным), взгляните на рисунок 3 ниже.

Рисунок 3. Поиск анода и катода светодиода

Варианты цвета

Одна из замечательных особенностей светодиодов — это различные варианты и виды света, которые вы можете получить от них.

Белые светодиоды

Коррелированная цветовая температура (CCT) — это процесс создания разного белого света при разных температурах. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина (К), что представляет собой температурную шкалу, в которой ноль соответствует абсолютному нулю, а каждый градус равен одному Кельвину. Более низкие температуры от 3000K до 4500K имеют тенденцию быть теплее до нейтрального белого. Более высокие температуры 5000K+ — это холодные белые цвета, также известные как «дневной белый».

Цветные светодиоды

Для цветов действительно важна длина волны в нанометрах (нм). Для некоторых приложений цвета необходимы для визуального эффекта, но иногда определенные длины волн необходимы для таких приложений, как отверждение, выращивание, освещение рифовых резервуаров и многое другое. См. рис. 4, чтобы понять, какие длины волн и температуры создают определенные цвета.

Рисунок 4 – Цвета светодиодов и цветовая температура

Мы стараемся поддерживать одинаковые цветовые температуры и длины волн для каждой марки и типа светодиодов. Вы всегда можете найти цвет или длину волны наших светодиодов в подразделе страницы продукта и даже выполнить поиск по цвету в раскрывающемся меню светодиодов на главной странице. В белом цвете мы предлагаем 3000K, 4000K, 5000K и 6500K. Что касается цветов, мы используем диапазон от 400 до 660 нм.

Яркость светодиодов

Светодиоды известны не только своими цветами, они также намного ярче других источников света. Иногда трудно сказать, насколько ярким будет светодиод, потому что он измеряется в люменах. Люмен — это научная единица измерения светового потока или общего количества видимого света от источника. Обратите внимание, что светодиоды диаметром 5 мм обычно указываются в милликанделах (мкд). Для 5-миллиметровых светодиодов их угол обзора также влияет на светоотдачу, которую они излучают, подробнее об этом см. здесь.

Почему ток возбуждения имеет значение…

Количество света (люменов), излучаемого светодиодом, зависит от величины подаваемого тока. Ток измеряется в миллиамперах (мА) или амперах (А). Мощные светодиоды могут потреблять ток от 350 мА до 3000 мА. Светодиоды различаются по току, поэтому обязательно учитывайте это при выборе светодиода и драйвера.

Определение яркости

Теперь самое сложное — выбрать комбинацию светодиода и драйвера, которая будет излучать необходимый свет. Мы проделали большую подготовительную работу здесь, в посте, измеряя яркость каждого мощного светодиода при разных токах возбуждения. Обратите внимание, что это меры для звезд 1-Up, поэтому, если вам нужно больше света, светодиоды 3-Up являются хорошим вариантом, поскольку они втрое дают больше света при той же площади.

Приведенный выше ресурс всегда можно использовать для определения светоотдачи светодиода, но найти его вручную не очень сложно.

Для этого необходима информация из технического описания светодиода. На всех наших светодиодных страницах мы ссылаемся на техническое описание производителя внизу страницы.

Пример: Определение яркости Cree XP-L при 2100 мА

В этом примере мы используем Cree XP-L. Сначала найдите таблицу Flux Characteristics (рис. 5). Мы коснемся биннинга позже, который помечен в столбце «Группа», но давайте предположим, что мы собираемся использовать холодный белый XP-L из самого верхнего бина (v5). Выделенное число представляет собой типичный поток при 1050 мА, при котором измеряется ток XP-L. Справа от него указаны типичные значения люменов для токов возбуждения 1500, 2000 и 3000 мА.

Рисунок 5 – Диаграмма светового потока светодиода

Для примера предположим, что мы хотим запустить этот светодиод с драйвером BuckBlock на 2100 мА, и нам нужно определить, каким будет световой поток. При управлении промежуточным током возбуждения, которого нет в списке, найдите в таблице данных график зависимости потока от тока, который выглядит как график справа.

Стрелка показывает проверенный (базовый) выход (при 100% относительном потоке). Следуя кривой до 2 100 мА (?), мы видим, что это увеличение света на 75%. Взяв 460 люмен сверху и умножив их на 1,75, мы увидим, что холодный белый XP-L, работающий на 2100 мА, излучает около 805 люмен.

При переходе на светодиоды может быть сложно найти светодиод и мощность в люменах. Это связано с тем, что свет всегда измерялся мощностью лампочки. Светодиоды имеют гораздо лучшую эффективность, что делает практически невозможным измерение таким образом, поскольку светодиод мощностью 50 Вт будет значительно ярче, чем лампа накаливания мощностью 50 Вт. На рисунке 7 показаны разные лампы накаливания и световой поток, который они дают. Это помогает лучше понять, какой свет ожидать от светодиода и будет ли он таким же, как у старого освещения.

Рисунок 6. Мощность лампы накаливания в люменах

Угол обзора и оптика

Для каждого из наших 5-мм светодиодов указаны углы обзора, поэтому просто найдите тот, который подойдет именно вам. Что касается наших светодиодов для поверхностного монтажа, большинство из них излучают очень широкий угол в 125 градусов! К счастью, светодиодные правые борта совместимы и просты в использовании со светодиодной оптикой. Эта вторичная оптика используется для фокусировки света. Они могут отражать свет от светодиода в виде пятна, среднего пятна, широкого пятна или эллиптических и овальных узоров.

Как видно на Рис.  8, оптика 1-Up имеет конусообразную форму и требует держателя оптики. В случае наших светодиодных плат держатели оптики имеют четыре ножки, которые садятся в пазы звезды. Тройные светодиодные звезды также совместимы с оптикой Carclo, имеют три отверстия в плате для ножек оптики.

Рисунок 7. Светодиодная оптика и держатели из всех других источников света. Эффективность — это мера того, насколько хорошо источник света излучает видимый свет, также описываемая как люмен на ватт. Другими словами, сколько света мы получаем на наш ватт мощности? Чтобы найти это, сначала узнайте мощность используемого светодиода. Чтобы найти ватты, вам нужно умножить прямое напряжение (напряжение, при котором ток начинает течь в нормальном направлении) на ток возбуждения в амперах (обратите внимание, что он ДОЛЖЕН быть в амперах, а не в миллиамперах). В качестве примера рассмотрим светодиод Cree XP-L 1-up.

Рисунок 8 – Прямое напряжение светодиода

Допустим, мы запускаем Cree XP-L с током 2000 мА. На рисунке 8 видно, что при этом токе возбуждения прямое напряжение составляет 3,15 В. Таким образом, чтобы найти ватты, мы умножаем 3,15 (прямое напряжение) на 2 А (2000 мА = 2 ампера), что дает 6,3 Вт.

Теперь, чтобы найти КПД, нам просто нужно разделить 742 люмен (протестированное количество люменов для этого светодиода при 2000 мА) на 6,3 Вт. Таким образом, эффективность (люмен/ватт) Cree XP-L составляет 117,8. Это отличная эффективность, но также обратите внимание, что Cree может похвастаться тем, что светодиод XLamp XP-L имеет революционную эффективность 200 люмен / ватт при токе 350 мА. Полезно знать, что эффективность снижается по мере того, как вы подаете больше тока на светодиод, поскольку это увеличивает нагрев, что делает светодиод немного менее эффективным. Иногда вам придется принять это, если вам нужно, чтобы светодиод был очень ярким, но если вы хотите получить максимальную эффективность, вам следует использовать светодиоды с более низким током. Все это полезно для определения того, сколько энергии потребуется вашим приложениям, а также для определения экономии энергии в будущем.

Еще немного о драйверах светодиодов

Это означает, что вам нужно найти драйвер светодиодов, способный управлять светодиодами с нужным вам током, чтобы получить желаемое количество люменов. Драйвер светодиода — это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или группы светодиодов. Драйвер реагирует на изменяющиеся потребности светодиода, подавая на светодиод постоянное количество энергии, поскольку его электрические свойства меняются в зависимости от температуры. Хорошей аналогией для понимания этого является автомобиль с круиз-контролем. Когда автомобиль (светодиод) движется по холмам и долинам (изменения температуры), круиз-контроль (водитель) следит за тем, чтобы он оставался на постоянной скорости (свет), регулируя газ (мощность), необходимый для этого. Драйвер очень важен, потому что для правильной работы светодиодам требуется очень специфическая электрическая мощность. Если напряжение, подаваемое на светодиод, ниже требуемого, через переход проходит очень небольшой ток, что приводит к слабому освещению и плохой работе. С другой стороны, если напряжение слишком велико, на светодиод поступает слишком большой ток, и он может перегреться и серьезно повредиться или полностью выйти из строя (тепловой разгон). Всегда проверяйте техническое описание светодиодов, чтобы знать, какой ток рекомендуется, чтобы избежать этих проблем.

Сколько напряжения мне нужно, чтобы зажечь светодиод?

Это распространенный вопрос, и в нем довольно легко разобраться. Все, что вам нужно знать, это прямое напряжение светодиодов. Если у вас есть несколько светодиодов последовательно, вам необходимо учитывать все объединенные прямые напряжения, если у вас есть параллельная цепь, вам нужно только учитывать прямое напряжение того, сколько светодиодов у вас есть в цепочке. Дополнительные сведения о настройке проводки см. здесь. Рекомендуется поддерживать напряжение не менее 2 вольт, так как некоторые драйверы (например, драйверы LuxDrive) требуют этого для правильной работы драйвера. Итак, если ваше общее прямое напряжение для последовательной цепи равно 9. 55, вы должны быть в безопасности с питанием 12 В. Для автономных драйверов (вход переменного тока) просто узнайте, на какое выходное напряжение они рассчитаны, и убедитесь, что вы защищены, поэтому драйвер входа переменного тока с выходным диапазоном 3–12 В постоянного тока также подойдет для этого приложения.

Контроль нагрева

Определение мощности вашей системы также поможет вам узнать больше о необходимом вам контроле тепла. Поскольку эти светодиоды обладают высокой мощностью, они выделяют тепло, которое может быть очень вредным, как вы можете узнать здесь. Слишком много тепла приведет к тому, что светодиоды будут излучать меньше света, а также сократят срок службы. Мы всегда рекомендуем использовать радиатор и использовать около 3 квадратных дюймов на каждый ватт светодиодов. Для большей мощности я бы рекомендовал искать радиатор, который рекомендуется для количества потребляемых вами ватт.

Разделение на группы и качество светодиодов

Сейчас, когда светодиодная промышленность развивается довольно быстрыми темпами, важно понимать разницу между светодиодами. Это распространенный вопрос, поскольку светодиоды могут варьироваться от очень дешевых до очень дорогих. Я был бы осторожен при покупке дешевых светодиодов, так как вы всегда получаете то, за что платите, да, светодиоды могут работать отлично поначалу, но обычно они не служат долго или быстро перегорают из-за плохого тестирования.

Все светодиоды, представленные на сайте LEDSupply, проходят тщательный отбор. У нас только лучшие бренды и цветовая температура. Наш обширный опыт в отрасли помог нам осознать важность качественного производства и упаковки светодиодов. При производстве светодиодов производительность варьируется от средних значений, указанных в технических описаниях. По этой причине производители сортируют светодиоды по световому потоку, цвету и прямому напряжению. Мы выбираем ячейки с самым высоким световым потоком (видимый свет) и самым низким прямым напряжением, так как это гарантирует, что у нас будут светодиоды с наилучшей эффективностью. Большое количество светодиодной продукции изготавливается дешево и неправильно документируется, что приводит ко многим неудачным проектам, а затем заставляет людей думать, что светодиоды на самом деле не служат так долго, как о них говорят. Благодаря нашему опыту и покупательной способности мы можем предложить лучшие продукты по разумным ценам.

Это должно дать вам хорошее начало для понимания светодиодов и того, что искать, но если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите получить дополнительную информацию об определенном продукте и о том, будет ли он работать для вас, мы здесь, чтобы помочь. Просто напишите нам по адресу [email protected] или позвоните нам по телефону (802) 728-6031, чтобы пообщаться с нашей очень хорошо осведомленной службой технической поддержки.

Батарейки

— Можно ли зажечь светодиодную лампочку от батарейки АА?

Вы не можете зажечь светодиод видимого света с только одной ячейкой AA.

Один элемент AA обеспечивает около 1,5 вольт.

Для загорания красного светодиода требуется около 1,8 В, а при более низком напряжении он вообще не загорится.

Светодиоды видимого света всех других цветов требуют более высокого напряжения, поэтому они также не будут работать на одной ячейке.

Инфракрасные светодиоды светятся при напряжении около 1,5 вольт, поэтому можно «зажечь» инфракрасный светодиод с помощью одной ячейки. Вы его не увидите, потому что человеческие глаза не реагируют на инфракрасный свет. В любом случае, это не очень хорошая идея. Если какой-то ток течет вообще, он никак не будет контролироваться. Слишком большой ток может привести к выходу из строя инфракрасного светодиода.

Обычный дешевый способ зажечь светодиод — использовать батарею из 2 последовательно соединенных элементов. Две батарейки АА обеспечат достаточное напряжение для красных, зеленых, желтых и оранжевых светодиодов.

Для синих светодиодов (и белых светодиодов, которые являются просто замаскированными синими светодиодами) требуется три вольта или более, поэтому они не будут надежно работать от 2 элементов AA, соединенных последовательно. Вы можете использовать для них 3 ячейки AA или 4, потому что держатели с тремя ячейками AA не очень распространены.

В Википедии есть хорошая страница о светодиодных схемах. Он включает в себя предлагаемую схему и формулу для расчета номинала необходимого резистора.

Вот схема:

Круг, отмеченный буквой «V», представляет вашу батарею.

Зигзагообразная штука с пометкой «R» — это резистор.

Стрелка справа представляет собой светодиод.

Резистор используется для ограничения тока через светодиод.

Для расчета номинала резистора вам нужно несколько чисел:

• \$V_b\$ — напряжение вашей батареи. 2 последовательно соединенных элемента типа АА дают около 3 В.
• \$V_L\$ — прямое напряжение светодиода. Это зависит от каждого цвета светодиода. Красные светодиоды имеют прямое напряжение около 1,8 В.
• \$I_L\$ — ток, который вы хотите пропустить через светодиод. Чем больше ток, тем ярче, но слишком много разрушит ваш светодиод. Наиболее распространенные светодиоды имеют безопасный максимальный ток около 20 миллиампер (0,02 ампера)

.

Формула, необходимая для расчета сопротивления резистора, выглядит следующим образом:

$$ R = \frac {V_b — V_L}{I_L}$$

Резистор этого номинала ограничит ток через светодиод до безопасное значение.

Для красного светодиода и ячеек 2AA, о которых я упоминал выше, это выглядит так:

$$ R = \frac{3.0 — 1.8}{0.02}= 60$$

Вам понадобится резистор не менее 60 Ом для безопасной работы красного светодиода от 2 элементов AA последовательно.

Хотя, наверное, будет слишком ярко. Вы можете безопасно использовать резисторы большего номинала, чтобы уменьшить яркость яркого светодиода. Вам, вероятно, придется попробовать и посмотреть, насколько высоко вам нужно сделать резистор, чтобы затемнить светодиод по своему вкусу. Просто оставайтесь выше расчетного значения, и все будет в порядке.

Причина, по которой простой светодиод замыкает накоротко и взрывается, когда вы подключаете его напрямую к сетевой розетке, заключается в том, что светодиоды изначально представляют собой короткое замыкание.

Когда приложенное напряжение превышает прямое напряжение, светодиоды проводят ток. У них нет никаких ограничений на то, сколько тока они будут пропускать. Больше напряжение = больше ток = ярче, пока не сгорит.

При напряжении 110 вольт (или 240 вольт, в зависимости от того, где вы живете) светодиод пропустит большой ток и мгновенно перегорит.

Существует способ сделать светодиодную лампу с более низким напряжением, но вам понадобится нечто большее, чем просто элемент АА и светодиод.

Вы можете использовать усилитель напряжения для преобразования низкого напряжения в более высокое. Затем вы используете более высокое напряжение, чтобы зажечь светодиод.

Схема похитителя Джоуля, упомянутая в других ответах, представляет собой простой усилитель напряжения.

Усилитель напряжения использует индуктор для преобразования импульсов постоянного тока при низком напряжении в импульсы постоянного тока при более высоком напряжении.

Цепи генератора, используемые для автоматического срабатывания типичного усилителя напряжения, скрывают основной принцип работы.

Катушка индуктивности всегда будет поддерживать постоянный ток через себя.