Разобрать светодиодную лампу: Как разобрать светодиодную лампу для её ремонта

ремонт и разборка своими руками, принцип работы схем

В последнее время популярными осветительными приборами становятся лампы, использующие в качестве источников света светодиоды. Эти светильники отличаются своей энергоэффективностью и экологической чистотой. Для управления диодами используется электронная схема — драйвер. При выходе осветителя из строя, учитывая его дороговизну, ремонт выгодно провести самостоятельно, но для этого понадобится знать устройство светодиодной лампы и уметь её разбирать.

• Общие сведения
  • Принцип работы светодиода
  • Характеристики излучателей
  • Устройство драйвера
• Самостоятельный ремонт
  • Разборка LED-осветителя
  • Устранение неисправностей

Общие сведения

В основе работы светодиодного устройства лежит изобретение электронно-дырочного перехода. В 1907 году физиком Генри Раундом была открыта электролюминесценция, послужившая началом в создании точечных источников излучения. После изобретения p-n перехода в 1961 году инженеры из Texas Instruments запатентовали технологию инфракрасного светодиода. А через год американский учёный Ник Холоньяк изобрёл источник света, работающий в красном диапазоне.

На протяжении последующего десятилетия были созданы светодиоды, работающие в жёлтом, зелёном и синем спектре. Технология изготовления таких источников излучения была дорогой. Поэтому в качестве освещения они практически не применялись. Пока в 1990 году исследователи из японского концерна Nichia Chemical Industries, не получили дешёвый синий светодиод, который в комбинации с зелёным и красным цветом давал эффективное излучение в белом спектре.

Принцип работы светодиода

Светодиод — это электронный прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Общепринятым его обозначением является аббревиатура LED (light emitting diode). Испускание света происходит при рекомбинации носителей заряда в области p-n перехода.

Этот переход образуется на границе соприкосновения материалов с разным типом проводимости.

При контакте материалов между ними возникает дрейфовый и диффузионный ток, приводящий к динамическому равновесию. Если к такому переходу приложить разность потенциалов, то диффузионный ток увеличится и начнётся активный процесс перехода неосновных носителей заряда через зону соприкосновения материалов. Встречаясь друг с другом на границе, эти противоположные заряды начинают рекомбинировать, то есть происходит их уничтожение с выделением энергии.

Но не каждый электронно-дырочный переход при рекомбинации зарядов может излучать свет. Связанно это с шириной зоны активной области, которая должна быть близкой к квантовой энергии видимого спектра. При этом чем больше зона соприкосновения p-n перехода, тем больше энергии сможет выделиться. Процесс получения законченного светодиода технологически сложен, ведь для его изготовления используются многослойные структуры. Поэтому в случае выхода источника свечения из строя, ремонт светодиодной лампочки своими руками будет заключаться в его замене.

Цветовой спектр свечения определяется шириной зоны электронно-дырочного перехода, которая зависит от полупроводниковых материалов и легирующих примесей. Получение белого свечения достигается тремя способами:

1. Комбинированием трёх цветов: красного, синего, зелёного (RGB). Кроме, излучателя в корпусе светодиода размещается: отражатель, рассеиватель, экран и световой фильтр.
2. Нанесением на светодиоды, работающие в ультрафиолетовом спектре, люминофора трёх цветов. При протекании тока люминофор светится разными цветами, излучение которых смешивается с помощью линзы.
3. Использованием синего светодиода с нанесённым на него люминофором зелёного и красного излучения.

Характеристики излучателей

Выполняя ремонт светодиодных ламп своими руками, пользователь часто сталкивается с перегоранием одного или группы светодиодов. Чтобы не нарушить сбалансированную производителем работу устройства и не привести к усугублению поломки, перегоревший полупроводник меняют на аналогичный экземпляр.

Каждый тип светодиода характеризуется рядом параметров, зная которые можно без труда подобрать ему замену. К важным характеристикам относят:

1. Потребление тока. Среднее значение его составляет 0,02 А. Однако существуют конструкции, в которых одновременно интегрированными могут быть два и даже четыре кристалла, каждый со своим p-n переходом. Соответственно, потребление тока возрастёт в два и четыре раза. Увеличение силы тока приводит к изменению цветовой гаммы излучения с последующим перегоранием кристалла. Поэтому совместно с ними в LED осветителях используются электронные драйверы, поддерживающие ток в нужном диапазоне. Использование LED диода с другими параметрами приведёт к перегреву элементов драйвера и его поломке.
2. Величина падения напряжения. Определяется разностью потенциалов на светодиоде при протекании через него тока. Это значение зависит от цвета излучения, например, синий, зелёный, белый — три вольта, жёлтый, красный цвет — от 1,8 до 2,4 вольта.
3. Светоотдача. Устройства, имеющие диаметр пять миллиметров излучают направленный свет с мощностью до 5 люмен. Поэтому в конструкции светодиода важен угол рассеивания, который может составлять от 20 до 120 градусов.
4. Цветовая температура. Существует три градации белого цвета: тёплый, дневной, и холодный. Так как восприятие излучения во многом зависит от цветовой температуры, то очень важно при замене использовать светодиод с таким её же значением, как и перегоревший.
5. Типоразмер. Этот параметр характеризует размер LED излучателя. Наиболее применяемыми значениями являются: 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 и 5630. Эти цифры показывают ширину и длину SMD матрицы. Например, 5730 — размер матрицы составляет по ширине 5,7 мм, а по длине — 3 мм. Этот показатель в итоге влияет на яркость, цветовую температуру, и мощность.

Устройство драйвера

Драйвер светодиодных ламп представляет собой фактически блок питания, стабилизирующий ток через кристалл диода. При всём разнообразии схем светодиодных ламп на 220 В принцип работы их одинаков. Он заключается в понижении переменного входного напряжения до нужного значения и поддержании его на одинаковом уровне в независимости от изменений на входе.

В качестве основного элемента может использоваться специализированный контроллер, регулируемый интегральный стабилизатор, резисторные схемы. Но наиболее часто применяются микросхемы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Именно они обладают самыми стабильными и надёжными параметрами, обеспечивая нужное выходное напряжение.

Драйвер на базе контроллера работает по принципу частотной модуляции импульсов. Входное напряжение сети выпрямляется с помощью диодного моста и поступает на ёмкость, являющуюся элементом фильтра. Далее сигнал попадает на вход микросхемы, внутри которой он преобразуется в пачки импульсов постоянной величиной. Эти импульсы управляют ключевым элементом схемы, в качестве которого используют полевой транзистор (Mosfet).

Приходящий импульс открывает транзистор и через светодиоды начинает протекать ток, при этом катушка индуктивности накапливает энергию. Как только между импульсами возникает пауза, Mosfet закрывается, а подача тока обеспечивается накопленной энергией из катушки индуктивности. Этот процесс повторяется в цикле с высокой частотой, поэтому через LED-диод протекает ток пилообразной формы.

Наиболее часто применяют следующие микросхемы:

• HV9910.
• HV9961.
• CC28810.
• UCC28810.
• PT4115.
• RCD-24.

Частота импульсов драйвера определяется обвязкой микросхемы, а его стабилизация — путём сравнения опорной разности потенциалов контроллера со значением на датчике тока. Светодиоды — это приборы, наиболее чувствительные к качеству питания, чем другие источники света. Превышение параметров тока на 15% сократит срок их службы в несколько раз. Поэтому к ремонту или замене драйвера следует подходить особенно тщательно.

Самостоятельный ремонт

Специализированных сервисных центров по ремонту светодиодных ламп не существует. В случае гарантии их просто меняют на новые изделия, а старые утилизируют. Хотя есть такие поломки, которые несложно устранить и своими руками. Поэтому, если в гарантийной замене отказано, следует попробовать отремонтировать светодиодную лампу на 220 В самостоятельно. Но перед этим следует разобраться, почему же перегорают лампочки. Причинами могут быть:

1. Скачки напряжения в сети 220V. Напряжение высокой величины на входе может вызвать пробой в драйвере LED-лампы и привести к перегоранию излучающих кристаллов. Для того чтобы этого не происходило, следует на вводе электричества использовать защитные устройства, например, реле защиты.
2. Неправильно подобранный светильник. В результате светодиодной лампе не будет обеспечено нужное охлаждение, что приведёт к её перегреву и сгоранию. Поэтому при установке лампочки нужно всегда обращать внимание на инструкцию к светильнику, в которой указана максимально допустимая её мощность.
3. Низкого качества элементы, используемые при изготовлении источника освещения. Для избегания такой проблемы необходимо приобретать только изделия именитых производителей, имеющих обязательно сертификат.

Разборка LED-осветителя

Починить лампу, не разобрав её, не получится. Хотя они и отличаются по своим формам их конструктив очень похожий друг на друга. Так, в нижней цокольной части, вкручивающейся в патрон, располагается непосредственно сам драйвер устройства. Над ним — радиаторная пластина, на которой размещаются светодиоды. Сверху они закрываются колпаком, который может быть прозрачным или матовым. Разборка любого типа лампы начинается со снятия защитного колпака, а уже после извлекается драйвер.

Поэтому, например, зная как разобрать светодиодную лампу е27, можно по аналогии разобрать и другие типы цоколей. Тем более что наиболее распространённый тип как раз E27 и его уменьшенная копия — E14 (миньон).

В состав конструкции лампы входят следующие части:

• защитный колпак;
• цоколь;
• радиатор с набором светодиодов;
• драйвер питания.

Нормальные производители делают верхний колпак из пластика, который в дальнейшем застёгивается в цокольном основании. Но при этом существует один нюанс — для фиксации верхней крышки используется герметик.

Для того чтобы разъединить половинки, следует подготовить острый инструмент. Это может быть нож или остриё, согнутое буквой «Г». Под купол лампы вставляют инструмент и круговыми движениями удаляют нанесённый на него клей. Как только клей будет удалён, купол снимают лёгкими покачиваниями и вытягиванием вверх.

В результате откроется доступ к радиатору со светодиодами. Этот радиатор поддевается всё тем же острым предметом и выталкивается на себя. От него будут отходить два провода, идущие на драйвер лампы. Если их длины будет недостаточно для извлечения платы электроники и светодиодной пластинки, то провода отпаивают.

Устранение неисправностей

Самой распространённой причиной поломки является перегорание светодиода. Его целостность легко проверить с помощью мультиметра, переключив его в режим позвонки. Красным щупом дотрагиваются до анода (плюс), а чёрным — до катода (минус). Рабочий светодиод должен загореться. Если он не загорается или на его корпусе видна чёрная точка — он неисправен. Починить его невозможно, поэтому следует его выпаять, а на это место запаять рабочий.

При выпаивании можно столкнуться с тем, что паяльник просто будет прилипать к корпусу светодиода. Это свидетельствует о недостаточной мощности паяльника и хорошо организованном отводе от кристалла тепла. Поэтому понадобится воспользоваться инфракрасной станцией или паяльником с большей мощностью.

Если светодиоды в порядке, то причина поломки в драйвере. В первую очередь проверяется наличие напряжение как на входе, так и на выходе платы. При их отсутствии частой проблемой является лопнувшая пайка или неисправный электролит, стоящий в схеме после диодного моста. Он является и причиной при возникновении эффекта «стробоскоп». Далее, в режиме прозвонки проверяется диодный мост и предохранители. Проверить генерацию микросхемы и ключевого транзистора без осциллографа будет невозможно. Все неисправные детали заменяют на такие же или их налоги. А после делается пробное включение.

поиск неисправностей и их устранение

Несмотря на огромное разнообразие электрических осветительных приборов, высокая экономичность и максимально продолжительные сроки эксплуатации позволяют светодиодам существенно опережать конкурентов.

Именно такие источники света предпочитают сегодня жители многих стран мира, однако большой спрос порождает и массовое производство. Далеко не все изготовители относятся добросовестно к технологиям и рекомендациям, что приводит к быстрому перегоранию изделий. Постоянно покупать новые устройства — «себе дороже». В таких ситуациях и требуется ремонт светодиодных ламп своими руками.

Не стоит пугаться и моментально закрывать статью — прочитав информацию ниже, вы поймете, что с такой работой может справиться даже неквалифицированный человек без опыта работы. В сборе светодиодная лампа или светильник — дорогостоящее изделие, но по отдельности купить сгоревшую деталь не составит труда.

Содержание

• Устройство светодиодной лампы
• Простейшая схема устройства светодиодной лампы 220 В
• Разборка светодиодной лампочки с герметиком
• Выявляем причину выхода из строя светодиодной лампочки
• Ремонт
  • Замена блока питания
  • Замена светодиодов
  • Ремонт драйвера
• Особенности ремонта лампы «кукуруза»
• Модернизация лампы в ходе ремонта
• Моргание и устранение их причин в светодиодной лампочке
• Заключение

Устройство светодиодной лампы

Приступая к ремонту чего-либо, для начала следует тщательно изучить устройство и принцип работы оборудования. Независимо от внешнего вида и используемых светодиодов каждая лампа, включая филаментную, сконструирована по одной электрической схеме. Снимите корпус изделия и внутри увидите драйвер — электронную плату, к которой крепятся различные радиотехнические компоненты.

Любая LED-лампа функционирует по одному принципу. Напряжение питания поступает на контакты электрического патрона и передается на вывод обычного цоколя лампочки (E27 или другого формата). Таких выводов может быть несколько штук. К ним паяются два провода, по которым напряжение переходит на вход электронной платы. Драйвер преобразует переменное напряжение в постоянное, обычно понижая его, после чего передает на другую электронную плату со светодиодами.

Драйвер — электронный блок, генерирующий и преобразующий ток с напряжением в те значения, которых достаточно для работы светодиодов. В более дорогостоящих изделиях в целях защиты плата прячется под рассеивающим стеклом.

Простейшая схема устройства светодиодной лампы 220 В

Максимально простая схема для светодиодной лампы, подключаемой к сети 220 В, включает драйвер, состоящий из двух гасящих резисторов, стабилизирующих напряжение. Подключение LED-диодов происходит в разных направлениях, что гарантирует идеальную защиту от обратного напряжения. В таком случае частота мерцания увеличивается с 50 до 100 Гц.

К примеру, для подключения светодиодной ленты к цоколю припаиваются два провода. Концы этих проводов впоследствии соединяют с концами светодиодной ленты. Электрическая цепь плюсового провода включает конденсатор с параллельно подключенным резистором и проходит через положительную часть диодного моста, а цепь минусового провода — резистор и соединяется с отрицательной частью диодного моста. Между диодным мостом и светодиодной лентой устанавливают второй блок «конденсатор-резистор», подключаемый к обоим проводам.

Проще говоря, питающее напряжение проходит через ограничительный конденсатор и поступает на диодный мост, а оттуда — на светодиодные элементы. Заменив светодиод на выпрямительный диод, вы в два раза не увеличите, а понизите напряжение — с 50 до 25 Гц. При таком раскладе мерцание изделия станет чувствительным, вредным для зрительных органов, приводящим к быстрой утомляемости и мигреням.

Разборка светодиодной лампочки с герметиком

Далеко не все изделия легко и просто разобрать, не повреждая составных частей. Попробуйте повернуть верхнюю часть корпуса. Если ничего не получается, придется воспользоваться растворителем. Наберите некоторое количество растворителя в шприц и через иголку выдавите вдоль шва. Подождите около 5 – 10 минут, затем повторите операцию.

Проделайте действия не менее трех раз, затем начните поворачивать верхнюю часть корпуса в разные стороны, чтобы раскачать ее. Когда колба будет снята, очистите внутренние стенки, удалив герметик и обезжирив поверхности. Если устройство будет эксплуатироваться в помещении с невысоким уровнем влажности, герметик не накладывается.

Выявляем причину выхода из строя светодиодной лампочки

Срок эксплуатации любого изделия, включая светодиодные лампы, зависит от условий применения, соблюдения правил и рекомендаций, прописанных изготовителями.

Существует масса причин, из-за которых срок службы, указанный производителем, не соответствует действительности: применение некачественных кристаллов и неправильная оценка работоспособности, поскольку условия реальной эксплуатации практически всегда отличаются от потенциальных.

Перечислим главные причины выхода из строя светодиодных изделий:

1. Скачки напряжения. Звучит странно, поскольку диодные лампы из всех осветительных приборов менее чувствительны к колебаниям электрических параметров. Любые изменения напряжения в худшую сторону влияют на функциональность устройства. Это менее заметно по сравнению с лампами накаливания, галогенками, экономками или КЛЛ, но имеет место быть.
2. Просчеты при выборе светильника — выбор неподходящего плафона. Если конфигурация технически неверная, возрастает вероятность перегрева. И вновь нужно вспомнить о том, что в сравнении с остальными источниками света светодиодные лампы выделяют минимум тепла. Возгорания не произойдет, но повышение температуры на несколько градусов снизит долговечность устройства.
3. Использование некачественных компонентов (кристаллов). Немногие производители применяют детали с хорошими технико-эксплуатационными характеристиками, что обусловлено желанием снизить себестоимость. В результате лампы быстрее выходят из строя.
4. Технические ошибки, допущенные при построении электрической цепи системы освещения. К примеру, при подключении светодиодных ламп использовалась электропроводка с недостаточным сечением кабеля.
5. Разнообразные внешние факторы, несмотря на повышенные прочностные характеристики устройств, спрятанных в пластиковой колбе. Сюда относятся вибрации, механические удары.

Чтобы продлить срок эксплуатации светодиодных ламп и повысить качество свечения, постарайтесь исключить или снизить до минимума влияние вышеперечисленных факторов. Доверьте прокладку электрической проводки мастерам, создайте максимально комфортные и приемлемые условия для использования изделий.

Хорошее устройство будет иметь ровные края. Не всегда получается оценить качество применяемых кристаллов, поэтому старайтесь покупать лампы в проверенных магазинах от брендовых производителей.

Другой вариант продления срока службы светодиодной лампочки — использование диммера, регулирующего световой поток. Важно заранее купить диммируемые устройства или самостоятельно выполнить модернизацию имеющихся. Диммер позволит понизить пусковой ток: чем меньше значение, тем лучше.

Ремонт

Светодиодную лампу можно отремонтировать независимо от причин выхода из строя. Чтобы это сделать, нужно разобрать изделие на части и добраться до начинки. Для начала удаляется рассеиватель, выполняющий несколько функций. Компонент либо крепится к базовой части через герметик, либо удерживается с помощью защелки. Если элемент будет поворачиваться отдельно от корпуса, для снятия достаточно в нужном месте надавить.

Выше было описано, что нужно делать, если рассеиватель надежно приклеен к корпусу. Добавим к применению растворителя возможность удаления корпуса при помощи тонкой отвертки: аккуратно подденьте, не прикладывая больших усилий.

Неремонтопригодны светодиодные лампы со стеклянными колбами, поскольку удалить подобный рассеиватель без повреждений практически нереально.

Замена блока питания

В комнатах с повышенным уровнем влажности используются осветительные приборы низкого напряжения — 12 или 24 В, которые подключаются к общей электрической сети 220 В. Для понижения высокого напряжения переменного тока до необходимых значений постоянного используются стабилизирующие блоки питания, которые могут выйти из строя.

Причиной поломки блока питания может стать повышенная нагрузка (если суммарная мощность используемых светильников превышает допустимую для стабилизатора) или неправильно подобранная степень защиты от проникновения пыли и влаги (IP). Чтобы починить данные изделия, следует обратиться в специализированные сервисные центры, поскольку в бытовых условиях восстановить их нереально (требуется определенное оборудование и знания радиоэлектроники). Единственный вариант — поменять блок питания.

Во время замены стабилизатора светодиодная лампа должна быть полностью отключена от сети питания — перерезаны провода или отключены клеммы. Не надейтесь исключительно на выключатель. Обязательно отключите напряжение через распределительный щиток квартиры.

Мощность для стабилизирующего блока питания должна быть выше суммарного значения подключаемых ламп. После отключения вышедшего из строя элемента подключите новый в соответствии с коммутирующей схемой. Найти ее можно в технической документации к оборудованию. Процесс максимально прост, поскольку провода имеют цветовую, а контакты — буквенную маркировки.

Степень защиты от пыли и влаги для ванной комнаты должна быть не менее IP45.

Замена светодиодов

Чтобы максимально упростить процедуру, воспользуйтесь паяльной станцией/феном. Паяльником действовать труднее, но можно.

Большинство устройств состоят из нескольких светодиодов, соединенных последовательно. Если выходит из строя хотя бы один, перестает работать целая группа или весь источник света. В таком случае, если под рукой нет подходящего светодиода, сгоревший можно заменить обычной перемычкой. Помните, что из-за перемычки лампа проработает недолго, но так можно выиграть немного времени на покупку нужного элемента. Чем меньше общее число светодиодов, тем быстрее лампа с перемычкой выйдет из строя.

В современных осветительных приборах используются SMD-диоды, которые могут быть выпаяны из ленты. При замене убедитесь, что купили деталь с идентичными техническими параметрами.

Ремонт драйвера

Если вышел из строя драйвер, изучите его конструкцию. Электронная плата может состоять из нескольких SMD-диодов, размер которых гораздо меньше, чем у жала паяльника. В таком случае нужно выбрать паяльник с медной проволокой на жале. Выполните выпаивание сгоревшего элемента и подберите подходящий по характеристикам или маркировке.

Когда видимых неисправностей не обнаружено, задача усложняется. Придется выпаивать каждую деталь отдельно и прозванивать ее. Как только будет найден сгоревший компонент, замените его на новый и верните все элементы на свои места. Для упрощения работы используйте пинцет.

Никогда не удаляйте с платы все детали разом. Вы можете не запомнить их правильное расположение и впоследствии перепутать. Действуйте следующим образом: выпаяйте один диод, проверьте его работоспособность, а затем верните на место. Повторите то же самое для остальных элементов.

Особенности ремонта лампы «кукуруза»

«Кукуруза» — одна из разновидностей светодиодных ламп, получившая название из-за своей формы и расположения полупроводников.

Обслуживать такие изделия проще простого! Светодиоды расположены сверху и ничем не защищены, поэтому при их замене необязательно разбирать устройство и лезть в его начинку.

Прозвоните каждый элемент отдельно и замените вышедшие из строя. Неисправный компонент может быть заменен обычной перемычкой. Наличие таковой незначительно снижает срок эксплуатации «кукурузы», но никак не влияет на стабильность и надежность устройства. Это актуально только для ламп данного типа!

Модернизация лампы в ходе ремонта

Параллельно ремонту ламп можно немного поэкспериментировать со светодиодами. Делается это по причине того, что одинаковые светодиоды (по типу и яркости) с разной цветовой температурой (теплым желтым и холодным белым свечением) отличаются по цене в 3 – 4 раза. Несмотря на это, покупные светодиоды с теплым свечением, считающиеся наиболее дорогими по сравнению с обычной лампой накаливания, имеют синеватый оттенок.

Более дешевые заводские лампы выпускаются без выпрямителя или сглаживающего конденсатора. Вы можете самостоятельно установить его в домашних условиях, используя обычный паяльник. Обычно элементы отсутствуют в китайских изделиях, производители которых просто соединяют пары светодиодов, подключенных в разных направлениях, и добавляют балластный конденсатор. Мерцание лампы усиливается в 2 – 3 раза, что негативно сказывается на здоровье человека.

Моргание и устранение их причин в светодиодной лампочке

Главная причина, по которой мерцают светодиодные лампочки, — использование слабого конденсатора или отсутствие такового. Проблема решается довольно просто — путем установки более мощного компонента. Если напряжение конденсатора будет составлять 102 В, а светодиодов — 180 В, значение первого должно быть повышено в 1,5 – 2 раза.

Установите аналогичный конденсатор, но уже большей емкости. Просто перепаяйте старый конденсатор, заменив его на новый. Другой выход — параллельно подключить второй конденсатор, чтобы увеличить суммарную емкость и мощность.

Заключение

Несмотря на постепенное снижение стоимости светодиодных ламп, их цена по-прежнему высока. Не каждому человеку по карману покупать постоянно качественную продукцию, но и дешевые изделия прослужат недолго.

В случае поломок не стоит торопиться с походом в магазин. Возможно, проблема не так страшна, как кажется, и вы обойдетесь банальной заменой блока питания или сгоревшего светодиода. Не забывайте о соблюдении правил и условий эксплуатации ламп, что обеспечит их долговечность.

Разборка светодиодной лампочки

— iFixit

Автор: Wieli (и 2 других участника)

Опубликовано: 18 февраля 2023 г.

• Избранное: 0
• просмотров: 746

Автор: Wieli (и 2 других участника)

Опубликовано: 18 февраля 2023 г.

• Избранное: 0
• просмотров: 746

Разборка

Эта разборка не руководство по ремонту. Для ремонта LED Birne 230V воспользуйтесь нашим сервисным руководством.

• Напильник сбоку колбы.

• org/HowToDirection»>

  Верхний слой — печатная плата.

• V-образный металлический кожух толщиной около 1 мм.

Редактировать

• С открытым зазором печатная плата может быть удалена.

• Крепится проводом и резистором к основанию лампы.

• org/HowToDirection»>

  Освободите зажимы, чтобы освободить провода.

Редактировать

Автор

с 2 другими участниками

Значки: 4

+1 еще значок

Разборка: светодиодная лампа дает крошечный ИБП

Иногда вы сталкиваетесь с продуктом, который, как вы знаете, слишком хорош, чтобы быть правдой. Возможно, вы не знаете  , почему , но у вас есть предчувствие, что то, что говорит вам напыщенная формулировка на упаковке, просто не совсем соответствует действительности. Именно такое чувство я испытал недавно, когда заметил лампочку «LED intellibulb Battery Backup» от Feit Electric. Приблизительно за 12 долларов США в Home Depot коробка обещает покупателю «никогда больше не оставаться в темноте» и что лампочка будет продолжать нормально работать до 3,5 часов при отключении питания. Если бы я мог перепрофилировать это, чтобы сделать крошечный ИБП для собственного проекта микроконтроллера, это могло бы быть еще более полезным.

Теперь светодиодная лампочка с батарейкой в ​​цоколе — это не совсем ракетостроение, мы можем понять продукт концептуально с первого взгляда. Но, как говорится, дьявол кроется в деталях. На коробке указано, что лампочка потребляет 8,5 Вт, но батарея с достаточной емкостью для работы с такой нагрузкой в ​​течение 3,5 часов будет слишком большой, чтобы поместиться внутри лампочки. Очевидно, что в этой истории есть еще что-то.

На боковой стороне коробки самым мелким шрифтом, используемым на всей упаковке, мы видим нашу подсказку. Лампа падает до 200 люмен в режиме резервного питания или примерно такая же яркая, как у дешевого светодиодного фонарика. Теперь вещи начинают складываться. Даже не открывая устройство, мы можем быть уверены, что оно будет содержать два отдельных массива светодиодов: один с низкой яркостью для батареи и более яркий для работы, когда лампочка питается от сети переменного тока.

Тем не менее, я склоняюсь к мнению, что все, что меньше 20 долларов или около того, стоит взломать, чтобы посмотреть, как оно работает. Даже если сам продукт не впечатляет, есть вероятность, что внутренние компоненты могут быть полезными или интересными. Имея это в виду, давайте посмотрим, что находится внутри лампочки резервного аккумулятора и что мы можем с этим сделать.

Разборка

Я ожидал, что придется разрезать лампочку, но был приятно удивлен, что ее можно разобрать без разрушения. Не то чтобы это было намерением во время производства, конечно, но это приятный побочный эффект того факта, что какой-то бедняга, вероятно, должен был собрать эти вещи вручную.

Если вы сожмете матовый пластиковый купол, в конце концов клей, которым он крепился, лопнет, и после этого потребуется лишь немного поддеть его, чтобы освободить. Как только купол выключится, вы увидите светодиодную матрицу. Три винта снаружи светодиодов позволят вам вытащить всю электронику из лампы. Два провода спускаются в основание, которое, к сожалению, постоянно вдавлено в пластик. Таким образом, чтобы извлечь электронику, вам нужно либо отрезать провода, либо отпаять их от платы.

Светодиодная матрица

Как и ожидалось, в матрице есть два концентрических кольца светодиодов, которые включаются или выключаются в зависимости от того, работает ли лампа на переменном или постоянном токе. Внутреннее кольцо светодиодов, а также пять в центре загораются при питании от постоянного тока, а при наличии переменного тока загораются внешние светодиоды. Стоит отметить, что центральные светодиоды не становятся ярче на переменном токе по сравнению с постоянным, но внешние светодиоды на 90 106 намного 90 107 ярче, чем внутренние.

Это имеет смысл, учитывая информацию на коробке: если общая мощность лампы составляет 600 люмен, но только 200 люмен при питании от батареи, мы знаем, что внешнее светодиодное кольцо должно излучать около 400 люмен самостоятельно.

Массив выглядит достаточно хорошо сделанным и прикреплен к довольно красивому круглому алюминиевому радиатору. Хотя провода не помечены, нетрудно понять, что центральный провод отрицательный, а два внешних провода соответствуют двум светодиодным кольцам. Этот модуль было бы очень легко повторно использовать в проекте, где вам может понадобиться переменная яркость без необходимости возиться с ШИМ.

Блок питания

Плата должна выглядеть довольно знакомо, если вы когда-либо видели внутреннюю часть светодиодной лампы. Это двухсторонняя печатная плата с довольно простой компоновкой: трансформатор и конденсаторы на верхней стороне для преобразования переменного тока в постоянный, а на обратной стороне изображены мозги операции. Белый разъем на верхней стороне платы подключается к аккумулятору 3,7 В 2000 мАч, который, кстати, занимает большую часть внутреннего объема лампочки.

Принцип работы

Об этой лампочке следует помнить, что она не похожа на аварийное освещение; он не просто автоматически включается при отключении питания. В конце концов, это лампочка, и она должна гаснуть, когда вы щелкаете выключателем или откручиваете его.

Вместо этого лампа определяет потерю питания в цепи, к которой она подключена. Он делает это, проверяя сопротивление между своими клеммами переменного тока, когда он теряет питание. Если есть «бесконечное» сопротивление, он знает, что он был выключен или отключен.

Интересно, что схема в лампочке достаточно чувствительна, поэтому, если вы возьмете лампочку голой рукой, она увидит, что она обесточена, и загорится. В зависимости от вашего чувства юмора, это может стоить только 12 долларов.

Я хотел уточнить, как работает лампочка, потому что я думаю, что это открывает некоторые интересные возможности для повторного использования оборудования. Если светодиоды работают при напряжении 3 В, а схема лампы способна поддерживать это напряжение независимо от того, подключена она к сети переменного тока или нет, то, по сути, у нас есть низковольтный источник бесперебойного питания (ИБП).

Проверка концепции

Электропитание, вероятно, довольно «грязное», и вероятны всплески при включении и выключении переменного тока. По крайней мере, у вас должен быть большой конденсатор на стороне постоянного тока этой платы. Но в качестве быстрой демонстрации я смог взять светодиодные провода и воткнуть их прямо в сторону 3,3 В Wemos D1. Опять же, это не очень хорошая идея, но показывает, что основная предпосылка работоспособна.

Если предположить, что D1 потребляет 250 мА, этот маленький взломанный ИБП должен работать не менее 5 часов или около того. Учитывая заявленное время работы 3,5 часа, а также указанную на аккумуляторе емкость 2000 мА·ч, эта плата должна обеспечивать не менее 400 мА при напряжении 3 В. С повышающим преобразователем вы можете получить от нее 5 В, но вероятно, не с достаточным током, чтобы много работать.

Многие люди не решаются возиться со схемой переменного тока, поэтому тот факт, что это предлагает готовое решение и позволяет вам сосредоточиться на стороне постоянного тока, является большим плюсом. С добавлением корпуса и шнура лампы для стороны переменного тока это может стать интересным «ИБП для бедных» для проектов микроконтроллеров, полностью собранных из деталей, доступных в Home Depot. Есть определенный элемент MacGyver в возможности установить что-то подобное, не выходя из местного крупного магазина.

Стоит ли?

В лампочке есть неплохая фурнитура, которая может стоить входной платы, особенно когда эти лампочки неизменно попадают в секцию оформления за 6 долларов или около того. Для начала можно легко переназначить массив светодиодов двойной яркости и относительно мощную батарею. Это не лучшая сделка по утилизации, которую мы видели в Home Depot, но вы могли бы сделать и хуже.

Но лично меня больше всего привлекла идея использовать эти лампочки в качестве дешевого ИБП постоянного тока.