Что можно сделать из драйвера светодиодной лампы
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
так посчитай, например 100м2 на дерево и поймёшь, что напрасно єто написал
Поставил LМки, КЗ нет, звук есть, правда тихий, плохого качества и с гулом 50 гц, но есть, видимо ещё что-то неисправно, завтра буду искать
Возможно, что там уже ничего нет, очень частот выходит из строя сама микросхема, но попытаться скачать с неё информацию, безусловно, нужно и где-нибудь сохранить.
Очень люблю этот ПУ и с удовольствием отвечу на все вопросы, даже если не заинтересованы в покупке, собрал более 10 единиц, использовал разные сочетания как ОУ, так и конденсаторов, разных производителей, это устройство это позволяет, единственная проблема это переменные резисторы, высшего порядка на 1 кОм очень не скромно стоят, но у меня лично стоят хорошие корейские и очень достойно себя ведут, лично для себя я поставил NR5532APS и OPA2134 хотя есть возможность поставить и более дорогие( не хвастаюсь) но не нравиться стирильность в звучании в связи с излишней величиной нарастания в ОУ которые есть и данное сочетание ( выше) считаю наилучшим для себя, сравнительно идентичны так-же в место OPA2134 AD8022. ЭТО Это моё субъективное мнение, буду рад услышать и впечатления и опыт других.
История этой светодиодной лампы Gauss началась на заводе в далекой стране, жители которой называют её Срединным Государством (или проще - пуп земли). В общем была обычная лампа на 12 Вт 220 вольт, которая после долгих странствий на кораблях и грузовиках попала ко мне в дом. Несколько лет она освещала рабочий стол, или даже можно сказать "освящала творческое место", пока при очередном включении окончательно не погасла.
Можно конечно выкинуть и купить новую, но учитывая цену в 10 раз выше чем у ламп накаливания, есть смысл попробовать её реанимировать. К тому же интересно посмотреть что там внутри.
Жизнь вторая
Прежде чем начать операцию по спасению, нужно обзавестись парочкой полезных приспособлений - это кусок шнура с сетевой вилкой на 220 В и такой-же провод, но с патроном и кнопкой.
С ними очень удобно проводить измерение, проверку и перепайку лампочки прямо на столе, не бегая после каждого изменения к розетке (светильнику).
Для отделения пластиковой колбы от корпуса, можно на поставить в место стыка нож и несколько раз ударить по нему молотком, делаем это аккуратно, перемещая по кругу. Подробнее о ремонте было здесь.
Сняв колбу видно десяток SMD светодиодов, каждый из которых легко проверяется обычным блоком питания. Экспериментально установлено рабочее напряжение примерно 10 - 12 вольт. Как и ожидалось, один светодиод не выдержал суровой жизни и сгорел.
Можно конечно его выпаять и заменить на аналогичный, но это надо иметь подходящее оборудование (паяльную станцию), нужные диоды на замену, и желание всем этим заниматься. Проще содрать с него гелевый слой с кристаллом и замкнуть, банально залив припоем верхнюю часть.
До блока питания даже не пришлось добираться - всё заработало и лампа вновь заняла свое почетное место.
Жизнь третья
Не прошло и несколько месяцев, как вдруг лампа начала мерцать и погасла, при этом корпус на ощупь был заметно горячий. Неужели на этот раз вылетел драйвер?
Разбираю лампу. Прошлый раз не стал склеивать её как положено, а просто соединил парой кусочков скотча. После вскрытия сразу занялся импульсным блоком питания. На удивление он оказался абсолютно рабочим.
На эквиваленте нагрузки выдавалась положенное напряжение, около 90 вольт. И что, снова светодиоды подвели? Точно, ещё 3 LED элемента показались неисправны. Пришлось и их заливать припоем.
Схема типового LED драйвера мощной лампочки на 220 В
Для того чтобы снизить уровень выдаваемой мощности преобразователя (ведь по факту уже в 2 раза меньше нагрузка), пришлось вникнуть в схему драйвера и изменить токозадающим резистором значение выхода.
Можно конечно было просто перерезать дорожку на выходе и поставить туда резистор по-мощнее, но не факт что его мощность не расплавила бы пластиковый корпус лампы.
В общем найдя похожую по схемотехнике включение микросхемы преобразователя, удалось выяснить что ток задаётся парочкой низкоомных резисторов. Он был задан на 100 миллиампер сопротивлением 2 Ома. Поставив 4 Ома его значение изменилось на 60 миллиампер, а 5,6 Ом снизили его до 40 мА. На этом и остановился.
LED лампа вновь вернулась с респауна на своё законное место в настольном светильнике. Насколько хватит её теперь сказать трудно, но в любом случае получен превосходный опыт ремонта подобных устройств и при следующем перерождении просто придётся перепаять все SMD светодиоды, вновь подняв её мощность до 100%.
Форум по обсуждению материала ТРЕТЬЯ ЖИЗНЬ СВЕТОДИОДНОЙ ЛАМПЫ
Самодельная полка-кассетница для хранения мелких деталей и других электрических компонентов.
Схема и прошивка ATtiny13 для блока управления освещением двойным хлопком в ладоши.
Современная беспроводная связь - эволюция приёмо-передающей аппаратуры и внедрение цифровой обработки данных.
Куда применить отжившие свой век моторы от винчестеров ПК - подключение такого двигателя и варианты идей.
Энергосберегающие лампы активно позиционировались как замена низкоэкономичным и ненадежным лампам накаливания. Постепенное снижение цен на «экономки» привело к тому, что они получили практически повсеместное распространение.
Прогресс не стоит на месте и на смену энергосберегающим люминесцентным лампам приходят светодиодные источники света. Имея большую экономичность, они превосходят энергосберегающие лампы по экологичности, поскольку люминесцентные лампы содержат ядовитую ртуть, а светодиоды абсолютно безопасны (подробнее о вреде светодиодных ламп).
Самый большой минус светодиодов – их высокая стоимость. Не удивительно, что многие занимаются переделкой энергосберегающих ламп в светодиодные, используя по максимуму доступную и недорогую элементную базу.
Теоретическое обоснование
Светодиоды работают при низком напряжении – порядка 2-3В. Но самое главное, для нормальной работы требуется не стабильность напряжения, а стабильность тока, по ним протекающего. При понижении тока снижается яркость свечения, а превышение приводит к выходу из строя диодного элемента. Полупроводниковые устройства, к которым относятся светодиоды, имеют ярко выраженную зависимость от температуры. При нагреве сопротивление перехода падает и возрастает прямой ток.
Простой пример: источник стабильного напряжения выдает 3В, при токе потребления светодиода 20мА. При повышении температуры напряжение на светодиоде остается неизменным, а ток возрастает вплоть до недопустимых значений.
Для исключения описанной ситуации, источники света на полупроводниках запитывают от стабилизатора тока, он же драйвер. По аналогии с люминесцентными лампами драйвер иногда называют балластом для светодиодов.
Наличие входного напряжение 220В вместе с требованием стабилизации тока приводит необходимости создания сложной схемы питания светодиодных ламп.
Практическая реализация идеи
Простейший источник питания светодиодов от сети 220В имеет следующий вид:
Примитивный источник питания для светодиодов от сети 220В
На приведенном рисунке резистор обеспечивает падение излишка напряжения питающей сети, а диод, включенный параллельно, защищает LED элемент от импульсов напряжения обратной полярности.
Как видно из рисунка, что можно проверить расчетами, требуется гасящий резистор большой мощности, выделяющий во время работы много тепла.
Ниже приведена схема, где вместо резистора используется гасящий конденсатор
Схема с гасящим конденсатором
Использование в качестве балласта конденсатора позволяет избавиться от мощного резистора и повысить КПД схемы. Резистор R1 ограничивает ток в момент включения схемы, R2 служит для быстрого разряда конденсатора в момент выключения. R3 дополнительно ограничивает ток через группу светодиодов.
Конденсатор С1 служит для гашения излишков напряжения, а С2 сглаживает пульсации питания.
Диодный мост образован четырьмя диодами типа 1N4007, которые можно выпаять из негодной энергосберегающей лампы.
Расчет схемы произведен для светодиодов HL-654H245WC с рабочим током 20мА. Не исключено применение аналогичных элементов с таки током.
Так же, как и в предыдущей схеме, здесь не обеспечивается стабилизация тока. Чтобы исключить выход светодиодов из строя, в схеме балласта для светодиодных ламп емкость конденсатора С1 и сопротивление резистора R3 выбраны с запасом, чтобы при максимальном входном напряжении и повышенной температуре светодиодов, ток через них не превышал допустимых значений. В нормальном режиме ток через диоды несколько менее номинального, но на яркости лампы это практически не сказывается.
Недостаток подобной схемы заключается в том, что использование более мощных светодиодов потребует увеличение емкости гасящего конденсатора, имеющего большие габариты.
Аналогично выполняется питание светодиодной ленты от платы энергосберегающей лампы. Важно, чтобы ток светодиодной ленты соответствовал линейке светодиодов, то есть 20мА.
Используем драйвер энергосберегающей лампы
Более надежна схема, когда используется драйвер из энергосберегающей лампы с минимальными переделками. В качестве примера на рисунке показана переделка энергосберегающей лампы мощностью 20Вт для питания мощного светодиода с током потребления 0.9А.
Переделка светодиодной лампы для питания светодиодов
Переделка электронного балласта для светодиодных ламп в данном примере минимальна. Большая часть элементов в схеме оставлена от драйвера старой лампы. Изменениям подвергся дроссель L3 и добавлен выпрямительный мост. В старой схеме между правым выводом конденсатора С10 и катодом диода D5 была включена люминесцентная лампа.
Теперь конденсатор и диод соединены напрямую, а дроссель используется в качестве трансформатора.
Переделка дросселя заключается в намотке вторичной обмотки, с которой и будет сниматься напряжение для питания светодиода.
Не разбирая дроссель, на него нужно намотать 20 витков эмалированного провода диаметром 0.4мм. При включении напряжение холостого хода вновь выполненной обмотки должно составлять около 9.5–9.7В. После подключения моста и светодиода, амперметр, включенный в разрыв питания LED элемента, должен показывать около 830–850мА. Большее или меньшее значение требует коррекции количества витков трансформатора.
Диоды 1N4007 или аналогичные, можно использовать от другой неисправной лампы. Диоды в экономках используются с большим запасом по току и напряжению, поэтому выходят из строя крайне редко.
Советы и предостережения
Все приведенные схемы светодиодных драйверов из энергосберегающей лампы, хоть и обеспечивают низковольтное питание, имеют гальваническую связь с сетью переменного тока, поэтому при работе по отладке нужно соблюдать меры предосторожности.
Наилучшим и самым безопасным будет использование при работе разделяющего трансформатора с одинаковыми первичной и вторичной обмотками. Имея на выходе те же самые 220В, трансформатор будет обеспечивать надежную гальваническую развязку первичной и вторичной цепей.
Данную тему всегда игнорировал и относился к ней с долей пренебрежительности. Думал, что эта тема избита радиолюбителями вдоль и поперек, ну как тема компьютерных БП, на коих можно легко найти очень много схем, книг и прочего материала. Да и устройство их как правило банально — простой обратноход на дросселе со стабилизацией тока и все!
Попытался поначалу понять, что это за драйвер по характеристикам.
Так, например в продаже смог найти такого же форм-фактора LED драйвер — КомплектLED DRIVER LD 80 RC 80 Вт с пультом ДУ. Этот драйвер на 24В/3А, в ремонтируемом же, во вторичных цепях стоят конденсаторы на 63В, значит там рабочее напряжение свыше 50 вольт.
Попытался найти в продаже подобные устройства. Вдруг можно взять и купить новый, за недорого – китайский шерпотреб ведь.)) Поиски по сети быстро остудили этот энтузиазм.
Э-эх подумалось мне если бы и у меня она «моргала» или хотябы «подмигивала одним глазом» ))
Ну или хотя-бы конденсаторы были плохие.
У меня же случай оказался весьма тяжелый (об этом будет ниже, а конденсаторы к слову оказались все исправными… я проверил)
Пришлось вернутся к проблеме и плотно заняться поиском решения.
1. Вскрытие, чистка и первичная диагностика.
При вскрытии корпуса сразу видно, что неисправность локализована по первичной цепи.
Оттопырив конденсатор E1, видны следы открытой дуги на поверхности платы:
Берем маленький кусочек ваты, смачиваем 647 растворителем и вычищаем.
Теперь масштаб повреждений виден еще лучше:
Имеем полное разрушение:
— резистора R14 и участка прилегающей дорожки (хотя видны фрагменты кода 101)
— конденсатора С5 и участка прилегающей дорожки.
— транзистора Q3 по фрагментам текста, которого его еще следовало идентифицировать.
Дальше прозваниваю и проверяю входную цепь:
— Предохранитель — цел.
— По входу КЗ нету, диоды сетевого моста — целы, конденсаторы CX1-3 и E1 — исправны.
— Выпаиваю радиатор с транзистором Q1 – пробит.
— Позваниваю тройку параллельно включенных резисторов R5-7 — сожжены на разрыв.
— Диод D7 тот что красный в стекл. Корпусе — пробит.
— ШИМ контроллер IC1 – пробит.
Посчитал, что причиной всего этого был пробой ключевого транзистор Q1 и дальше пошло поехало. Дальнейшее расследование привело к другой причине.
Для полноценного ремонта решил срисовать схему первичной цепи. Уже по опыту знаю, что это лучше все-же сделать. Да это ресурсоемко, но не имея схемы придется потратить на ремонт еще больше времени… и все ровно придется срисовывать схему.
Потому рисуем схему, причем почти всю.
2. Идентификация компонентов, восстановление принципиальной схемы
Для этого требуется идентифицировать компоненты по их SMD коду.
В случае диодов, транзисторов и прочей мелочи все просто, вбиваем в поиск SMD код и приписывает smd marking code. Например в нашем случае Q2 имеет код Y1, вбиваем в поиск “y1 smd marking code”
тут поисковик выдаст массу ссылок на NPN транзистор SS8050. Путем нехитрых рассуждений и предположений было установлено, что разрушенный транзистор Q3 есть PNP собрат Q2 а именно SS8550. Согласно даташиту к smd версии SS8550 его код — Y2. Как раз фрагменты этого кода и видны на остатках этого транзистора:
Самое сложное было выяснить типа ШИМ контроллера. Тут без опыта, куда по сложнее понять где в надписи код, или там название микросхемы. Вот как выглядит оригинальный ШИМ:
И так распознав все детали, построил эскиз первичной цепи со всеми спаленными деталями:
3. Закупка и замена деталей
Выпаиваем все детали и снова зачищаем плату:
Обратите внимание на мощность многожильного обмоточного провода первичной обмотки, таким же и вторичка намотана.
Справа, видно как нагружен диод D5, видать инженеры неправильно рассчитали RCD снаббер.
Когда все опознано начал закупку, причем с ШИМ контроллера. Когда приехали с магазина микросхемы и силовые ключи, прежде чем запаять решил проверить полевой транзистор. Тестер показал, что это именно N канальный транзистор но… но … его емкость составила 880pf. Тут я в своей работе сделал паузу. Я хоть и начинающий в этом деле, но уже слышал про зависимость между емкостью и мощностью полевого ключа. Смотрю даташит на оригинальный 20N60C — типичная емкость такого транзистора – 2400pf! Беру выпаянные полевики с комповых БП
2SK3767 (2.0A/600V) – емкость 490pF,
11N65 (11.0A/650V) – емкость 2080pF,
20N60C3(20.0A/600V) – емкость 6,88nF!
Т.е. мне вместо 20А полевика втулили китайский «фекалистр» на ток в 3-4А, так еще неизвестно на какое рабочее напряжение (вполне может быть низковольтным).
Ну чтож других транзисторов у меня нет, бегать по магазинам с болезнью, нет сил и пользы для ближних — иду на риск и заменяю оригинальный китайский транзистор 20А CS20N65F на (11A) 11N65 с хорошего но убитого компового б/у БП (который был пущен на разборку).
С обычными SMD транзисторами Q2 и Q3 все проще, заменил на подобные по структуре BC817-40 и BC807-40.
Резисторы R5, R6, и R7, купить в одном месте оказалось невозможным, но учитывая то что они включены параллельно, и в совокупности имеют сопротивление 0.155 Ома, предусмотрел замену на другую комбинацию чтобы эквивалент сопротивления был близок. И когда я пошел в ближайший магазин, то номинала 0.39Ом не было были от 0.47, 0.75 и выше. Но ведь если купить все по 0.47, то их эквивалент при 3шт – 0.47/3 = 0,157Ома! Почти то, что надо. Их и купил сразу 10штук.
С конденсатором С5 дело обстоит сложнее, в даташите к Шим контроллеру нет рекомендаций по его номиналу, там вообще он отсутствует как таковой (по цепи токовой ОС). Я полистал свой архив схем подобных узлов и заметил, что там ставят кондер в пределах 1nf. Так и сделал втулил 1.0nf в корпусе 0805.
Резистор R14 поставил, таким же как в оригинальной схеме, дорожку заменил жилой гибкого медного провода.
В итоге схема с новыми компонентами стала такой:
Все запаяно отмыто от канифоли, и выглядит как новое (до подпайки конденсатора E1? был демонтирован чтобы не мешать работе):
Естественно когда все собрал был уверен, что на 90% проблема решена, остальные 10% сомнений полагались на ШИМ контроллер из той же посылки, что и китайские «фекалисторы „20N60С“», мало ли, а вдруг и там вместо ШИМ будет НеЧтоИное. Потому было принято решение вообще подать с лабороторника на сетевой вход драйвера и посмотреть реакцию.
Подключил я RD6006 к входу и начал с 2В наращивать напряжение… и уже на отметке в 5В, появился ток несколько десяток миллиампер, крутанул чуть выше уже сотни… когда крутанул к 23В, блок перезагрузился (ибо питался от слабого адаптера на 20W мощности).
Тут я понял, что нужно немного отдохнуть, и попить чаю.
Что-то, где-то, еще… пробито.
Но ведь перед пайкой за исключением ШИМа IC1, все устанавливаемые компоненты были, проверены. Оборудование силовое, статики не боится, паялось паяльной станцией при темп. 360град.
Выйти из строя по причине пайки ничего не должно.
Решил сделать так — выпаиваю транзистор Q1, и снова подаю низкое постоянное напряжение, и все повторяется снова. Это как так!? Ведь при отсутствии Q1 мы имеем разрыв силовой цепи обратнохода, но при входных 8В ток протекает под 270мА! Щупаю пальцем, ремонтируемый участок платы греется транзистор Q2 и диод D7, который подключен к затвору транзистора Q1.
Стоп, транзистор Q1 выпаян, а через диод D7 ток продолжает идти, ибо он нагрет, и нагрета площадка под ним. Я начинаю более тщательно изучать плату, не проморгал ли я какой либо, еще подключенный компонент к узлу стока транзистора Q1.
Изучал не долго, схема срисована правильно и ничего лишнего там не подпаяно, но ток идет по пути Q2(К->Э)-> D7(K->A) -> на пятак транзистора Q2:G. Аккуратно увеличиваю ток до 1А, и греются пятаки транзистора Q1. Сказка в общем!
Просвечиваю текстолит, вижу между, его слоев пятно, локализованное как раз в области пятоков Q1.
Я видел его видел его и раньше, но проигнорировал это полагая, что оно возникло из-за эксплуатации перегрева текстолита.
И так смотрим с тыльной стороны:
С лицевой стороны
На этих снимках мы видим скрытый диэлектрический пробой текстолита, между монтажными отверстиями транзистора Q1. Пробой был дуговой, и вызвал внутреннюю металлизацию прослойки текстолита между слоями платы.
Коварство такой поломки в том, что снаружи этот дефект не виден, а значит то что при замене всех компонент, при включении будет повтор.
Все это из-за неправильного проекта монтажной площадки под силовой транзистор Q1, тут китайские инженеры выбрали самый простой, низковольтный вариант, когда все выводы расположены в один ряд. Хороший же проектировщик предусматривает применить шахматное расположение выводов с фрезерованием канала вокруг центрального вывода, как то так:
Немного поразмыслив принял ряд мер:
1. Рассверлить, отверстие под первый вывод (G) до 4мм
2. Убрать остаточную металлизацию вплотную к аноду D7.
3. Вывод G транзистора Q1 подключить навесным способом.
4. Заменить убитый на испытаниях Q2 и до кучи Q3
После выполнения всех этих мер, проблемы с коротким замыканием между 1 и 2 пятаками Q1, исчезли.
Но забегая вперед скажу, что надо было п. 1-3 повторить и для третьего вывода Q1, я об этом не подумал и поплатился.
Теперь уже испытание постоянным низким напряжением все выдержало. Подал 90В из рабочего LED драйвера, и заметил, что устройство ожило, на выходе появился потенциал, однако были слышны тихие периодические прищёлкивания. Звук проигнорировал думал неустойчивая работа обратнохода на 90В дают такой эффект.
Тогда подключаю и подаю сеть 220В, звук усилился и через 5-6век работы возникла открытая дуга на том же участке платы!
Результат этого микрочернообыля:
Снова решил отдохнуть и попить чаю.
Теперь, мало того, что сгорело все тоже самое, что и раньше, теперь добавились диоды моста D1-4 и плавкий предохранитель на входе. Версия была только одна – не до конца локализованный пробой между площадками Q1. Как писал раньше надо также рассверлить гнездо под вывод №3, транзистора Q1, а сам вывод Q1:S, подпаять к площадке с резисторами R5-7, но убрав металлизацию подальше от отверстия вывода Q1:S.
Набравшись терпения, все сгоревшее выпаиваем, зачищаем, затем слесарим плату и по второму кругу устанавливаем все целое:
Потом лаком усилил изоляцию вокруг отверстий.
Повторил весь цикл испытаний, на низком и среднем постоянным напряжением.
Ну и снова подаю сетевые 220В, при этом устройство работает так тихо, что я заподозрил себя в недоработках. Когда взял тестер и сделал замеры в первичных и вторичных цепях то заметил, что все в норме и соответствует принципиальной схеме устройства:
Проверить под нагрузкой длительно нечем. Надо создать электронную нагрузку. Единственно, что смог предпринять в этом плане — взял нихромовую спирать на 42Ома, и подключил к одному из каналов. Спираль начала быстро нагреваться, второй канал был отключен. Пульта, нет потому активировать его не могу. Мне было достаточно видеть, что система работает под нагрузкой, на том и закончил работы над эти многострадальным девайсом. Работает – не трогай)))
По хорошему, надо делать проект платы, с точным внешним контуром, но исправленным косяком с посадкой под транзистор Q1 – применить шахматное расположение выводов с фрезерованием между ними. Заказать у Китайских друзей платы по проекту, и перенести всю элементную базу на правильные платы.
Читайте также: