В статье указаны причины неисправности светодиодных светильников и приведён возможный способ их ремонта.
Светодиодные лампы и светильники уверенно вытесняют осветительные приборы на основе других источниках света. Это относится и к местам общего пользования - подъездам, лестничным площадкам и т. д. Замена люминесцентных светильников светодиодными постепенно происходит и в доме автора. При этом по понятным причинам предпочтение отдаётся самым дешёвым, к которым относятся светильники на основе светодиодных лент и модулей. Казалось бы, продолжительность их работы должна быть не маленькой, но это не всегда так. Из установленных не так давно светильников (рис. 1, рис. 2) некоторые вышли из строя сравнительно быстро. При этом меняют светильник целиком, а испорченный выбрасывают. Один из таких светильников достался автору.
Рис. 1.
Рис. 2.
В первую очередь подозрение пало на светодиоды, которых много, и выход одного из них из строя, как правило, приводит к выходу из строя всего светильника. Так и оказалось, тем более, что найти перегоревшие светодиоды (две штуки) оказалось не сложно, их видно сразу (рис. 3). И тут, казалось бы, стоит поругать производителей светодиодов, но на самом деле не всё так просто, и в этом стоит разобраться. Для этого надо сначала рассмотреть схему светильника. Она приведена на рис. 4. В её состав входит драйвер А1 - понижающий преобразователь напряжения со стабилизацией выходного тока, кото-рый реализован на основе микросхемы DP9501B. К выходу преобразователя подключены две светодиодные ленты A2, A3, соединённые последовательно. Каждая лента на стеклотекстолитовой фольгированной плате-ленте содержит 38 одиночных светодиодов, которые включены попарно и последовательно.
Рис. 3.
Рис. 4.
Напряжение на каждой светодиодной ленте - около 57 В. Выходной ток преобразователя - 146 мА, и он протекает через два светодиода, поэтому через каждый из них теоретически протекает ток около 73 мА, а напряжение на каждом из них - около 3 В. Но это зависит от идентичности параметров включённых параллельно светодиодов. Поэтому на каждом из светодиодов в нормальном режиме рассеивается мощность около 220 мВт. Поэтому на всех светодиодах рассеивается мощность немногим более 16 Вт. С одной стороны, параллельное включение светодиодов вроде бы повышает надёжность светильника, поскольку при выходе из строя одного из светодиодов, второй его зашунтирует, и светильник будет светить. Но это продлится недолго, поскольку ток через оставшийся светодиод увеличится вдвое, и он скоро также выйдет из строя. Теперь становится понятно, почему сгорели именно два светодиода. Сначала сгорел один, затем второй.
Рис. 5.
Но оказалось, что эти светодиоды вышли из строя не просто так. Дело в том, что светодиодные ленты приклеены к металлическому (дюралюминиевому) основанию с помощью клея, возможно, теплопроводящего. Хотя это основание и тонкое, но оно достаточно большое, чтобы эффективно отводить тепло, поскольку заявленная мощность светильника относительно невелика - 20 Вт. Но при его изготовлении приклеивание платы провели небрежно, и та часть ленты, на которой размещались сгоревшие светодиоды, осталась без клея и висела в воздухе (рис. 5). Поэтому возник локальный перегрев, который и привёл к выходу из строя светодиодов. Об этом свидетельствует и то, что защитная краска рядом со сгоревшими светодиодами также перегрелась и легко стирается.
Поскольку все светодиоды питаются стабильным током, ремонт этого светильника сводится к тому, чтобы замкнуть сгоревшие светодиоды отрезком провода, например обмоточного. При этом надо не забыть приклеить поднявшийся участок светодиодной ленты к основанию, желательно с помощью теплопроводящего клея. Проверить исправность использованных в этом светильнике светодиодов можно с помощью мультиметра в режиме прозвонки или тестирования p-n переходов, если при этом его выходное напряжение около 3 В. Для безопасной проверки и ремонта всего светильника можно использовать устройства [1,2].
Этот случай ещё раз доказывает, что срок службы светодиодных ламп и светильников в значительной степени зависит от эффективности отвода тепла от светодиодов. Выполнить ремонт этого светильника гораздо проще, чем ремонт светодиодных ламп с цоколем Е14 и Е27 [3], поскольку не требуется замена светодиодов.
С экологической точки зрения подобные светильники целесообразно не выбрасывать, а ремонтировать, но по экономическим соображениям это вряд ли возможно в централизованном порядке, только в индивидуальном.
Несмотря на относительную дешевизну подобных светильников, более практичным будет применение светильников с двумя или тремя светодиодными лампами мощностью 6...7 Вт. Во-первых, при выходе из строя одной из ламп светильник будет светить, хоть и с меньшей яркостью. Во-вторых, замена целого светильника гораздо сложнее, чем замена лампы, кроме того, приобретение нового светильника, аналогичного по конструкции старому, может быть проблематичным, что ещё больше усложнит замену, связанную с его креплением.
Литература
1.Нечаев И. Пробник высоковольтных светодиодных матриц. - Радио, 2021 ,№12, с. 32-34.
2.Нечаев И. Устройство для проверки и ремонта светодиодных ламп. - Радио, 2022, № 2, с. 35, 36.
3.Нечаев И. Ремонтировать ли светодиодные лампы? - Радио, 2022, № 8, с. 35-37.
Автор: И. Нечаев, г. Москва