Одним из современных видов светодиодных источников света для уличного освещения является светодиодный прожектор. Электрическая схема светодиодного прожектора принципиально не отличается от схемы светодиодной лампы. Основное отличие заключается в их конструкции, так как требуется обеспечить работоспособность в широком диапазоне температур в условиях осадков. Поэтому ремонт прожекторов своими руками мало чем отличается от ремонта светодиодных ламп и даже проще, так как не возникает трудностей при разборке. Для получения доступа к драйверу и светодиодам прожектора достаточно отвинтить всего несколько винтов.
Ремонт маломощного светодиодного прожектора
Попали мне в ремонт два одинаковых светодиодных прожектора типа СДО01-10 мощностью 10 Вт. При внешнем осмотре сразу была обнаружена неисправность у одного из них – частичное отслоение защитного слоя и наличие темного пятна на светоизлучающей поверхности светодиодной матрицы.
Надежда на ремонт прожектора с неисправной светодиодной матрицей сразу исчезла, так как стоимость такого светодиодного излучателя обычно превышает половину стоимости прожектора. Да и приобрести новую матрицу весьма проблематично, так как на светодиодах обычно нет маркировки и определить тип нестандартного излучателя сложно. Внешний вид второго прожектора не вызвал вопросов.
Решил упростить задачу ремонта, переставив драйвер прожектора со сгоревшей матрицей в прожектор с исправной. Но снятие задних крышек показало, что в обоих прожекторах драйверы неисправны.
В обоих драйверах перегорели защитные резисторы номиналом 1 Ом, что свидетельствовало о пробое одного из диодов диодного мостика или ключевого транзистора.
Прозвонка мультиметром показала, что пробит переход у ключевого n-p-n транзистора D13005K и управляющего S8050.
Резистор и транзисторы были выпаяны и заменены исправными, но прожектор не заработал. Дальнейший поиск неисправного элемента привел к оптопаре обратной связи, которая оказалась в обрыве. На фотографии оптопара находится слева вверху. После замены оптопары светодиодный прожектор заработал.
Электрическая схема светодиодного прожектора
На фотографии приведена типовая электрическая схема драйвера светодиодного прожектора. Принцип работы схемы любого драйвера прожектора одинаковый.
Напряжение из бытовой сети подается на вход драйвера через предохранитель F1, фильтруется с помощью LС элементов и выпрямляется диодным мостом. Далее сглаживается электролитическим конденсатором С13. На выводах конденсатора создается напряжение постоянного тока величиной около 280 В.
С конденсатора C13 напряжение подается через токоограничивающие резисторы на стабилитрон D12 и вывод 6 микросхемы. Стабилитрон обеспечивает питание микросхемы напряжением 9 В, которое является опорным для работы драйвера в целом. С конденсатора C13 напряжение поступает так же через обмотку трансформатора Т1.1 на вывод полевого транзистора Q1 работающего в ключевом режиме.
Работает драйвер следующим образом. С вывода 5 микросхемы на затвор транзистора Q1 поступают высокочастотные импульсы, благодаря которым сопротивление между его стоком и истоком становиться близким к нулю. В этот момент через первичную обмотку трансформатора проходит ток, благодаря которому на вторичной обмотке появляется напряжение. Оно выпрямляется быстродействующим диодом SF28 и сглаживается электролитическим конденсатором SC1. Величина тока, протекающего через LED матрицу, определяется величиной сопротивления резисторов, установленных с 3 вывода микросхемы на общий провод.
Наиболее часто выходят из строя – электролитические конденсаторы (их легко определить по внешнему виду — вспучены), диоды мостового выпрямителя, полевой транзистор, высокочастотный диод и стабилитрон (в случае его обрыва выходит из строя микросхема).
Причина перегорания светодиодной матрицы в прожекторе
Обычно светодиодные матрицы выходят из строя из-за перегрева. Решил разобраться, почему в данном прожекторе, не смотря на толстостенный дюралюминиевый корпус, являющийся одновременно и радиатором перегорела светодиодная матрица.
Первое, что бросилось в глаза, это крепление матрицы с помощью двух винтов, а не четырех, что предусмотрено ее конструкцией. Головки винтов были конической формы, что могло привести при сильном закручивании винтов к деформации подложки матрицы.
После отпайки токоподводящих проводников и откручивания винтов матрица легко отделилась от корпуса прожектора. На снимке внешний вид. Выборки в углах подложки вместо отверстий снижают вероятность равномерного прижима ее к радиатору.
Причина выгорания светодиодной матрицы стала очевидной после осмотра ее обратной стороны. Участок подложки, противоположный прогоревшему участку со светодиодами не был покрыт теплопроводящей пастой, хотя паста на корпусе прожектора была нанесена равномерно.
Обычно участок радиатора, к которому прижимается тепловыделяющий элемент, шлифуется. В прожекторе это правило нарушено вдвойне, так как площадь корпуса, к которой прижимается светодиодная матрица, не шлифована, и еще окрашена краской типа шагрень, что существенно снижает отвод тепла с матрицы.
Исходя из выше сказанного, можно сделать заключение, что светодиодная матрица вышла из строя из-за перегрева по причине плохого ее прижима к корпусу прожектора при сборке.
Перед установкой матрицы в корпус прожектора, место ее контакта было обработано наждачной бумагой до блеска алюминия и нанесена свежая термопаста.
Ремонт мощного светодиодного прожектора
Еще раз пришлось столкнуться с ремонтом более мощного прожектора типа СДО01-30 мощностью 30 Вт.
Внешний вид прожектора представлен на фотографии. По габаритным размерам он несколько больше, а конструкция прожектора повторяет конструкцию выше представленной модели.
После снятия задней крышки с прожектора и осмотра внешнего вида радиоэлементов на печатной плате, деталей с подозрительным внешним видом обнаружено не было.
Осмотр печатной платы после ее снятия со стороны печатных проводников сразу выявил два перегоревших резистора, R8 (2 Ом) и R22 (1 Ом). Обычно низкоомные резисторы перегорают от большого протекающего через них тока при пробое полупроводниковых приборов или конденсаторов. Рядом с резисторами находился полевой мощный транзистор SVD4N65F, который и оказался при прозвонке неисправным. Электрической схемы прожектора в наличии не было и пришлось номиналы сгоревших резисторов узнать, вскрыв исправный прожектор такого же типа.
Неисправные резисторы и транзистор были выпаяны и дополнительно проверены на печатной плате все остальные полупроводниковые элементы. После запайки исправных резисторов и транзистора в печатную плату прожектор заработал.
Как видите, владея навыками работы с мультиметром и паяльником можно успешно ремонтировать любые светодиодные прожекторы своими руками.
ydoma.info
Предыдущая работа щедро снабжала меня трупами светодиодных ламп и светильников. Не вдаваясь в технические подробности, более 99% продающегося повсеместно — откровенный шлак, принципиально не способный работать сколь-нить долго по причине явно-недостаточного, или вааще отсутствующего охлаждения.
ещё размышления в тему, : производители СДЛ озабочены слишком высоким сроком службы СДЛ
вот примерчик полного шлака: фуфловый чисто-пластиковый "радиатор". результат предсказуем: светодиоды выгорели, видны почернения кристаллов, и само-выпаялись
относительно неплохо были сделаны светодиодные прожекторы "старого образца" с цельно-литым алюминиевым корпусом-радиатором, но они стремительно исчезают из продажи.
Но, видимо, продавцы и кетайцы посчитали, что столько люмини — это слишком жирно, и от-оптимизировали эти прожекторы. Теперь в продаже везде прожектора "нового образца" с пластиковым корпусом и отдельным радиатором.
Патрон поставлен для оценки размеров. Радиатор имеет площадь оребрения в районе 200кв.см. Результат предсказуем: разогрев радиатора в районе +100гр, быстрая деградация и выход из строя светодиодов
обратите внимание: тут 60шт светодиодов 0,5Вт тип 5630. Т.е. диоды используются на 100%. Запас по режимам? глупости какие, не слышали. А ещё мой препод по электронике в далёкие 80е, говаривал, что юзают компоненты на >60% предельных режимов, либо недоумки, либо жадные буржуи.
Тут схемотехника излучателя такая: 2 параллельных группы по 30 последовательных 5630. Прямое напряжение в районе 90В при +25г р, и ток 300мА.
Светодиоды смонтированы на люминевой плате, которая прикручена только по углам. Прилегание неплотное.
результат — на фото. За жалкие 100 моточасов, люминофор уже сильно почернел, несколько диодов сгорело с прожиганием чёрных дыр в люминофоре. Драйвер тоже сдох. Группы светодиодов пере-подключены мною последовательно, драйвер даун-грейжен до тупого конденсаторного.
опытным путём было выяснено, что такой радиатор способен поддерживать вменяемую температуру на кристаллах в районе +80гр и +60гр на радиаторе, при мощности всего в 1/3 номинальной у прожектора. Что мною и сделано, ток снижен втрое.
Примерно такая же картина по другим мощностям прожекторов такого типа: жутчайший перегрев и быстрое подыхание
мораль? избегайте покупки таких прожекторов "нового образца", по возможности, ищите цельно-литые прожекторы "старого образца".
кстати, обратите внимание на драйверы разных прожекторов. У них отсутствует как класс конденсатор в выпрямителе. Это так производители борются за приличный косинус фи. Нужно ли говорить, что пульсации 100Гц на выходе огромны. Не спасают конденсаторы на выходе. Не юзайте такие прожекторы там, где работаете долго, поберегите глаза. Как минимум, туда полезно добавить электролит в выпрямитель, не менее 10мкФ на каждые 10Вт
также обратите внимание, что все драйверы, да и у светодиодных ламп тоже, сделаны по схеме "step-down", т.е. там не трансформатор, а дроссель, и развязки от сети нет! Будьте предельно-внимательны! Изоляция "кристалл-подложка" явно не рассчитана на напряжение сети.
www.drive2.ru
В продолжении прошлой статьи. Для тех кто не читал, напомню вкратце. Недавно принесли на ремонт мощный 120 Вт светодиодный прожектор, проработал всего год. Как выяснилось, у него сгорел драйвер. И я там начал ныть по поводу недолговечности импульсных источников питания и задался вопросом о поиске более простого и надежного решения. Сегодня решил собрать и проверить работу схемы с гасящим конденсатором. Подобная схема широко используется для питания светодиодных софитов.
Предварительно рассчитал ёмкость гасящего конденсатора по известной формуле
Для расчёта взял следующие параметры:
Uc (напряжение сети) = 220 В;
U (напряжение на входе диодного моста) = 60 В;
I (номинальный ток светодиодов) = 1.8 А;
По расчёту получилось что необходим конденсатор ёмкостью 27 мкФ. Пробежался по закромам, набрал всяких разных конденсаторов что бы обеспечить нужную ёмкость, а так же поэкспериментировать с отклонением ёмкости от расчетного значения. Что бы избежать недоразумений, ёмкость всех конденсаторов замерил измерителем иммитанса Е7-16.
Несмотря на почтенный возраст некоторых экземпляров, ёмкость практически соответствовала указанной.
Спаял схему. Что бы сильно не заморачиваться, силовую часть использовал от платы компьютерного блока питания. Получилась такая конструкция
Интересно было узнать — в каких пределах будет изменятся ток при отклонении входного напряжения на 20 % от номинального значения с разными значениями ёмкости гасящего конденсатора. Эксперименты проводились при предварительно прогретых в течение 30 минут светодиодах. Результаты замеров свёл в таблицу и представил в графической форме. В процессе замеров напряжение на конденсаторе C2 менялось в пределах 58 В…62, эти значения в таблицу решил не вносить ввиду их незначительного изменения.
Графики получились линейными
Родной драйвер обеспечивал поддержание тока, протекающего через светодиоды, на уровне 1.8 А. По разным данным номинальный ток 60 W светодиода составляет от 1.8 до 2 А, разные продавцы указывают различный ток. Будем считать что ток выше 1.8 А является нежелательным.
Если выбрать конденсатор емкостью 24 мкФ, то при возрастании входного напряжения до 260 В, ток через светодиоды не превысит номинального значения. В нормальном режиме при входном напряжении 220 В обеспечивается ток на уровне 1.5 А, что соответствует потребляемой мощности 90 Вт. При номинальном токе 1.8 А расчетная мощность составляет около 110 Вт. Таким образом при входном напряжении 220 В имеем снижение мощности на 20 Вт (18%) относительно номинального значения. С одной стороны более низкое значение тока увеличивает срок службы светодиода, но приводит к снижению яркости свечения, правда на глаз это не особо заметно. Было бы неплохо замерить яркость соответствующим прибором, но его нет в наличии.
vladikoms.livejournal.com
Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой. Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.
LED лампа выглядит вот так:
Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы
Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия.
Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям :). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?
Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны.
Вернемся к проблемам драйвера.
Вот так выглядит плата драйвера:
Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа
И с обратной стороны:
Рис 3. Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей
Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками.
В МТ7930 встроены защиты:
• от превышения тока ключевого элемента
• понижения напряжения питания
• повышения напряжения питания
• короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки.
• от превышения температуры кристалла
Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер 🙂
Принципиальной схемы на именно такой драйвер добыть не удалось, однако поиск в сети дал несколько очень похожих схем. Наиболее близкая приведена на рисунке:
Рис 4. LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная
Анализ этой схемы и вдумчивое чтение мануала к микросхеме привело меня к выводу, что источник проблемы мигания – это срабатывание защиты после старта. Т.е. процедура начального запуска проходит (вспыхивание лампы – это оно и есть), но далее преобразователь выключается по какой-то из защит, конденсаторы питания разряжаются и цикл начинается заново.
Внимание! В схеме присутствуют опасные для жизни напряжения! Не повторять без должного понимания что вы делаете!
Для исследования сигналов осциллографом надо развязать схему от сети, чтобы не было гальванического контакта. Для этого я применил разделительный трансформатор. На балконе в запасах были найдены два трансформатора ТН36 еще советского производства, датированные 1975 годом. Ну, это вечные устройства, массивные, залитые полностью зеленым лаком. Подключил по схеме 220 – 24 – 24 -220. Т.е. сначала понизил напряжение до 24 вольт (4 вторичных обмотки по 6.3 вольта), а потом повысил. Наличие нескольких первичных обмоток с отводами дало мне возможность поиграть с разными напряжениями питания – от 110 вольт до 238 вольт. Такое решение конечно несколько избыточно, но вполне пригодно для одноразовых измерений.
Рис 5. Фото разделительного трансформатора
Из описания старта в мануале следует, что при подаче питания начинает заряжаться конденсатор С8 через резисторы R1 и R2 суммарным сопротивлением около 600 ком. Два резистора применены из требований безопасности, чтобы при пробое одного ток через эту цепь не превысил безопасного значения.
Итак, конденсатор по питанию медленно заряжается (это время порядка 300-400 мс) и когда напряжение на нем достигает уровня 18,5 вольт – запускается процедура старта преобразователя. Микросхема начинает генерировать последовательность импульсов на ключевой полевой транзистор, что приводит к возникновению напряжения на обмотке Na. Это напряжение используется двояко – для формирования импульсов обратной связи для контроля выходного тока (цепь R5 R6 C5) и для формирования напряжения рабочего питания микросхемы (цепь D2 R9). Одновременно в выходной цепи возникает ток, который и приводит к зажиганию лампы.
Почему же срабатывает защита и по какому именно параметру?
Первое предположение
Срабатывание защиты по превышению выходного напряжения?
Для проверки этого предположения я выпаял и проверил резисторы в цепи делителя (R5 10 ком и R6 39 ком). Не выпаивая их не проверить, поскольку через обмотку трансформатора они запараллелены. Элементы оказались исправны, но в какой-то момент схема заработала!
Я проверил осциллографом формы и напряжения сигналов во всех точках преобразователя и с удивлением убедился, что все они – полностью паспортные. Никаких отклонений от нормы…
Дал схеме поработать часок – все ОК.
А если дать ей остыть? После 20 минут в выключенном состоянии не работает.
Очень хорошо, видимо дело в нагреве какого-то элемента?
Но какого? И какие же параметры элемента могут уплывать?
В этой точке я сделал вывод, что на плате преобразователя имеется какой-то элемент, чувствительный к температуре. Нагрев этого элемента полностью нормализует работу схемы.
Что же это за элемент?
Второе предположение
Подозрение пало на трансформатор. Проблема мыслилась так – трансформатор из-за неточностей изготовления (скажем на пару витков недомотана обмотка) работает в области насыщения и из-за резкого падения индуктивности и резкого нарастания тока срабатывает защита по току полевого ключа. Это резистор R4 R8 R19 в цепи стока, сигнал с которого подается на вывод 8 (CS, видимо Current Sense) микросхемы и используется для цепи ОС по току и при превышении уставки в 2.4 вольта отключает генерацию для защиты полевого транзистора и трансформатора от повреждений. На исследуемой плате стоит параллельно два резистора R15 R16 с эквивалентным сопротивлением 2,3 ома.
Но насколько я знаю, параметры трансформатора при нагреве ухудшаются, т.е. поведение системы должно быть другим – включение, работа минут 5-10 и выключение. Трансформатор на плате весьма массивный и тепловая постоянная у него ну никак не менее единиц минут.
Может, конечно в нем есть короткозамкнутый виток, который исчезает при нагреве?
Перепайка трансформатора на гарантированно исправный была в тот момент невозможна (не привезли еще гарантированно рабочую плату), поэтому оставил этот вариант на потом, когда совсем версий не останется :). Плюс интуитивное ощущение – не оно. Я доверяю своей инженерной интуиции.
К этому моменту я проверил гипотезу о срабатывании защиты по току, уменьшив резистор ОС по току вдвое припайкой параллельно ему такого же – это никак не повлияло на моргание лампы.
Значит, с током полевого транзистора все нормально и превышения по току нет. Это было хорошо видно и по форме сигнала на экране осциллографа. Пик пилообразного сигнала составлял 1,8 вольта и явно не достигал значения в 2,4 вольта, при котором микросхема выключает генерацию.
К изменению нагрузки схема также оказалась нечувствительна – ни подсоединение второй головки параллельно, ни переключение прогретой головы на холодную и обратно ничего не меняло.
Третье предположение
Я исследовал напряжение питания микросхемы. При работе в штатном режиме все напряжения были абсолютно нормальными. В мигающем режиме тоже, насколько можно было судить по формам сигналов на экране осциллографа.
По прежнему, система мигала в холодном состоянии и начинала нормально работать при прогреве ножки трансформатора паяльником. Секунд 15 погреть – и все нормально заводится.
Прогрев микросхемы паяльником ничего не давал.
И очень смущало малое время нагрева… что там может за 15 секунд измениться?
В какой-то момент сел и методично, логически отсек все гарантированно работающее. Раз лампа загорается — значит цепи запуска исправны.
Раз нагревом платы удается запустить систему и она часами работает — значит и силовые системы исправны.
Остывает и перестает работать — что-то зависит от температуры…
Трещина на плате в цепи обратной связи? Остывает и сжимается, контакт нарушается, нагревается, расширяется и контакт восстанавливается?
Пролазил тестером холодную плату — нет обрывов.
Что же еще может мешать переходу от режима запуска в рабочий режим?!!!
От полной безнадеги интуитивно припаял параллельно электролитическому конденсатору 10 мкф на 35 вольт по питанию микросхемы такой же.
И тут наступило счастье. Заработало!
Замена конденсатора 10 мкф на 22 мкф полностью решило проблему.
Вот он, виновник проблемы:
Рис 6. Конденсатор с неправильной емкостью
Теперь стал понятен механизм неисправности. Схема имеет две цепи питания микросхемы. Первая, запускающая, медленно заряжает конденсатор С8 при подаче 220 вольт через резистор в 600 ком. После его заряда микросхема начинает генерировать импульсы для полевика, запуская силовую часть схемы. Это приводит к генерации питания для микросхемы в рабочем режиме на отдельной обмотке, которое поступает на конденсатор через диод с резистором. Сигнал с этой обмотки также используется для стабилизации выходного тока.
Пока система не вышла в рабочий режим — микросхема питается запасенной энергией в конденсаторе. И ее не хватало чуть-чуть — буквально пары-тройки процентов.
Падения напряжения оказалось достаточно, чтобы система защиты микросхемы срабатывала по пониженному питанию и отключала все. И цикл начинался заново.
Отловить эту просадку напряжения питания осциллографом не получалось — слишком грубая оценка. Мне казалось, что все нормально.
Прогрев же платы увеличивал емкость конденсатора на недостающие проценты — и энергии уже хватало на нормальный запуск.
Понятно, почему только некоторая часть драйверов отказала при полностью исправных элементах. Сыграло роль причудливое сочетание следующих факторов:
• Малая емкость конденсатора по питанию. Положительную роль сыграл допуск на емкость электролитических конденсаторов (-20% +80%), т.е. емкости номиналом 10 мкф в 80% случаев имеют реальную емкость около 18 мкф. Со временем емкость уменьшается из-за высыхания электролита.
• Положительная температурная зависимость емкости электролитических конденсаторов от температуры. Повышенная температура на месте выходного контроля — достаточно буквально пары-тройки градусов и емкости хватает для нормального запуска. Если предположить, что на месте выходного контроля было не 20 градусов, а 25-27, то этого оказалось достаточно для практически 100% прохождения выходного контроля.
Производитель драйверов сэкономил конечно, применив емкости меньшего номинала по сравнению с референс дизайн из мануала (там указано 22 мкф) но свежие емкости при повышенной температуре и с учетом разброса +80% позволили партию драйверов сдать заказчику. Заказчик получил вроде бы работающие драйверы, которые со временем стали отказывать по непонятной причине. Интересно было бы узнать – инженеры производителя учли особенности поведения электролитических конденсаторов при повышении температуры и естественный разброс или это получилось случайно?
habr.com
Статья по схемам светодиодных драйверов и их ремонту
Саша, здравствуйте.
Очень хороший у Вас сайт. Хочу поделиться схемами некоторых электронных устройств, срисованных мною с самих девайсов.
В частности, по теме освещения — схемы двух модулей от автомобильных LED прожекторов с напряжением на 12В. Заодно, хочу задать Вам и читателям несколько вопросов по комплектующим этих модулей.
Я не силён писать статьи, об опыте ремонта каких-то электронных устройств (это, в основном, – силовая электроника) пишу только на форумах, отвечая на вопросы участников форума. Там же делюсь схемами, срисованными мною с устройств, которые мне приходилось ремонтировать. Надеюсь, схемы светодиодных драйверов, нарисованные мною, помогут читателям в ремонте.
На схемы этих двух LED драйверов, обратил внимание потому, что они просты, как самокат, и их очень легко повторить своими руками. Если с драйвером модуля YF-053CREE-40W, вопросов не возникло, то по топологии схемы второго модуля LED прожектора TH-T0440C, их несколько.
Схема LED драйвера светодиодного модуля YF-053CREE-40W
Внешний вид этого прожектора приведен вначале статьи, а вот так этот светильник выглядит сзади, виден радиатор:
Светодиодные модули этого прожектора выглядят так:
Опыт по срисовыванию схем с реальных сложных устройств у меня имеется большой, поэтому схему этого драйвера срисовал легко, вот она:
Принципиальная схема LED драйвера TH-T0440C
Как выглядит этот модуль (это автомобильная светодиодная фара):
Электрическая схема:
В этой схеме больше непонятного, чем в первой.
Во-первых, из-за необычной схемы включения ШИМ-контроллера, мне не удалось эту микросхему идентифицировать. По некоторым подключениям она похожа на AL9110, но тогда непонятно, как она работает без подключения к схеме её выводов Vin (1), Vcc (Vdd) (6) и LD (7) ?
Также возникает вопрос по подключению MOSFET-а Q2 и всей его обвязки. Он ведь он имеет N-канал, а подключён в обратной полярности. При таком подключении работает только его антипараллельный диод, а сам транзистор и вся его “свита”, совершенно бесполезны. Достаточно было вместо него поставить мощный диод Шоттки, или “баян” из более мелких.
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?
Подписывайся, и читай статью дальше:
Светодиоды для LED драйверов
Я не смог определиться со светодиодами. Они в обоих модулях одинаковые, хотя их производители разные. На светодиодах нет никаких надписей (с обратной стороны – тоже). Искал у разных продавцов по строке “Сверхяркие светодиоды для LED-прожекторов и LED-люстр”. Там продают кучу разных светодиодов, но все они, или без линз, или с линзами на 60º, 90º и 120º .
Похожих по виду на мои, не встретил ни разу.
Собственно, у обоих модулей одна неисправность – частичная, или полная деградация кристаллов светодиодов. Думаю, причина – максимальный ток с драйверов, установленный производителями (китаёзы) в целях маркетинга. Мол, смотрите, какие яркие наши люстры. А то, что они светят от силы часов 10, их не волнует.
Если возникнут претензии от покупателей, они всегда могут ответить, что прожекторы вышли из строя от тряски, ведь такие “люстры” в основном покупают владельцы джипов, а они ездят не только по шоссе.
Если удастся найти светодиоды, буду уменьшать ток драйвера до тех пор, пока не станет заметно уменьшаться яркость светодиодов.
Светодиоды лучше искать на АлиЭкспресс, там большой выбор. Но это рулетка, как повезёт.
Даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды будут в конце статьи.
Думаю, главное для долговечной работы светодиодов – не гнаться за яркостью, а устанавливать оптимальный ток работы.
До связи, Сергей.
P.S. электроникой “болею” с 1970 г., когда на уроке физики собрал свой первый детекторный приёмник.
Ещё схемы драйверов
Ниже размещу немного информации по схемам и по ремонту от меня (автора блога СамЭлектрик.ру)
Светодиодный прожектор Навигатор, рассмотренный в статье Про ремонт светодиодных прожекторов (ссылку уже давал в начале статьи).
Схема стандартная, выходной ток меняется за счет номиналов элементов обвязки и мощности трансформатора:
Схема взята из даташита на эту микросхему, вот он:
• LED Driver MT 7930. Typical application / Описание, типовая схема включения и параметры микросхемы для драйверов светодиодных модулей и матриц., pdf, 661.17 kB, скачан:1388 раз./
В даташите подробно расписано, что и как надо поменять, чтобы получить нужный выходной ток драйвера.
Вот более развернутая схема драйвера, приближенная к реальности:
Видите слева от схемы формулу? Она показывает, от чего зависит выходной ток. Прежде всего, от резистора Rs, который стоит в истоке транзистора и состоит из трех параллельных резисторов. Эти резисторы, а заодно и транзистор выгорают.
Имея схему, можно приниматься за ремонт драйвера.
Но и без схемы можно сразу сказать, что в первую очередь надо обратить внимание на:
- входные цепи,
- диодный мост,
- электролиты,
- силовой транзистор,
- пайку.
Далее надо проверить поступление питания на микросхему, которое подается в два захода – сначала от диодного моста, потом (после нормального запуска) – с обмотки обратной связи выходного трансформатора.
Сам я именно подобные драйвера ремонтировал несколько раз. Иногда помогала только полная замена микросхемы, транзистора и почти всей обвязки. Это очень трудозатратно и экономически неоправданно. Как правило – это гораздо проще и дешевле – покупал и устанавливал новый Led Driver, либо отказывался от ремонта вообще.
Скачать и купить
Вот даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды:
• led datasheet 4,8W- / Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 689.35 kB, скачан:558 раз./
• led datasheet 10W / Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 1.82 MB, скачан:709 раз./
На этом всё, голосуйте на Сергея из Сочи, задавайте вопросы в комментариях, делитесь опытом!
Особая благодарность тем, кто пришлёт схемы реальных светодиодных драйверов, для коллекции. Я опубликую их в этой статье.
samelectric.ru
Светодиодный прожектор Navigator NFL-P-30-4K-BL-SNR-LED пришел в ремонт со следующим диагнозом. Работает часть только светодиодного прожектора, причем часть, которая светилась, напоминала больше работу стробоскопа, чем прожектора. Схемы на это устройство не было, очередной раз пришлось убедиться, чем меньше схема, тем удивительнее фантазия инженера создавшего ее. Но если не рассматривать инвертор, то вся остальная конструкция вызвала серьезное недоумение, качество намного выше, по сравнению с инвертором. Хотя сами светодиоды (предположительно 5730-1) припаяны вкривь и вкось, помимо пайки под контакт, припаян также корпус светодиода, своей охлаждающей площадкой к тонкой подложке в 2-2,5 мм толщиной, из алюминия (может керамики).
Рис. 1 Демонтированный светодиод, 1- контактные площадки, 2 — радиаторная площадка (контакт под радиаторную площадку оторвался вместе со светодиодом)
Сама подложка механически прижата к мощному черненому радиатору, один вид которого вызывает уважение. Подводящие провода в силиконовой оболочке довольно редко использующейся в бытовой технике, так же вызывают положительные эмоции.
Рис. 2 Охлаждающий радиатор, подложка светодиодов.
И немножко дегтя в бочку меда – мощный радиатор не дает безболезненно снять неисправные светодиоды, в отсутствие паяльной станции, фен и два паяльника не сильно помогают, вместе со светодиодом поднялась и площадка радиатора под корпусом светодиода. Неудобный демонтаж на фоне отсутствия блочной конструкции делают блок светодиодов 50254 V-0.5 неремонтопригодным в бытовых условиях (напоминаем, перегрев кристалла светодиода свыше 110С-130С приводит к летальному исходу для последнего ), да и не всякая мастерская возьмется за демонтаж монтаж светодиодов, учитывая стоимость деталей плюс работа — дешевле купить новый.
Инвертор GT-50254 V.06 хоть и доставил удовольствие, эдакий ребус, но, в конечном счете, отремонтировать его не удалось. За время обеда — это было нереально, а терять время — собирать новый инвертор, нет желания. ШИМ –контроллер имеет заводскую маркировку AFB3HF, найти такой не удалось. Приблизительно в голову не приходил ни какой аналог. Если предположить, что светодиоды 5730-1, то выходное напряжение инвертора 19В, таким образом при 40 Вт потребляемой мощности получаем 2А на выходе, а значит напряжение обратной связи по току 0,3В, таких ШИМ –контроллеров по памяти вспомнить не удалось, а учитывая факт обратной связи по напряжению вообще на переменном напряжении (!!!), то были оставлены всякие попытки найти аналог. ULVO где то в стандартном диапазоне, по крайне от внешнего блока питания 13,5В ШИМ -контроллер запускается и работает стабильно.
Рис. 3 Схема светодиодного светильника Navigator NFL-P-30-4K-BL-SNR-LED
Рис.4 Инвертор вид №1
Рис. 5 Инвертор вид №2
UPD 09/12/2014.
От нашего читателя Юрия.
Светодиодный прожектор Navigator NFL-50-4K-WH-IP56-LED .
Две неисправности
- Прожектор не включатся. Вышел из строя сдвоенный диод шоттки во вторичном выпрямителе в корпусе TO-220 (такие стоят в БП компьютеров). После замены диода прожектор включился.
- Прожектор мерцает. Неисправность резистора на 100 ом (R5 100 Ом по аналогии со схемой на рис. 3) в цепи питания обмотки трансформатора (обмотка обратной связи), питание 12V, оно же питает и микросхему ШИМ .
От нашего читателя Юрийник.
- При выходе из строя одного светодиода в линейке. Перемкнуть в каждой шестёрке светодиодов неисправные, их по одному в группе. В исправных шестерках перемкнуть так же по одному (для согласования нагрузки).
- Электронный балласт релаксирует (мерцает. zival). Шунтировать резистор R7 (рис. 6) емкостью 1000пФ
- Режим светодиодной матрицы можно менять. Для этого, подключаем к плюсовому выводу электронного балласта последовательно резистор от 5 до 100 Ом
Рис. 6. Ремонт светодиодного светильника по совету читателя Юрийник
zival.ru