Как найти неисправный светодиод в лампе

20

Как проверить светодиод – причины поломок, способы проверки диодов, ламп, лент, прожекторов

Лед-элементы повсеместно применяются для создания искусственного освещения – от комнатной подсветки и карманного фонарика до мощного уличного прожектора. Однако, несмотря на долговечность и стойкость, они все же рано или поздно выходят из строя. Поэтому разберем, как проверить светодиод, если он вдруг перестал светить, какие способы применяются для диодов, ламп, лент и прожекторов, и какие вообще виды поломок встречаются.

Причины поломок

Для того чтобы правильно подобрать способ проверки, сначала необходимо определить, из-за чего мог сломаться лед-элемент. Есть несколько распространенных причин поломок:

1. Деградация кристаллической структуры вследствие перегрева. Проблема свойственна мощным моделям с изначально некачественной системой отвода тепла. Характерные признаки – обгорание покрытия, деструкция кристалла и расплавление корпуса.
2. Пробой тока через p-n-границу. Наблюдается при значительных перепадах напряжения в сети – ввиду того, что обратный ток сильнее прямого.
3. Обрыв питающих жил. Неисправность часто проявляется при падении светильника, ударе и вибрациях. Причина – недостаточная надежность токоподводящих нитевидных проводников.
4. Ухудшение силы свечения со временем. Чем дольше эксплуатируется лед-элемент, тем сильнее деградирует структура кристалла. Так, уже по истечении 1000 часов работы яркость падает до 10%.

Способы проверки для различных типов лед-светильников

Зачастую на практике происходят разные ситуации, когда требуется протестировать вышедший из строя лед-элемент. Чаще всего в диагностике нуждаются следующие типы led-светильников:

1. Лампочки.
2. Фонари.
3. Прожекторы.
4. ИК-диоды.
5. Ленты.

Разберем подробно особенности проверки для каждого из них.

Лампочки

Светодиодные лампы для бытовых люстр, то есть работающих от сети 220 В, диагностируются тестером со специальной схемой и разъемами под типовые цоколи. Так как наличие драйвера-преобразователя не позволяет прозвонить его мультиметром.

Более простые варианты лампочек можно протестировать следующими методами:

• Измерить параметры.

Проверить отдельный светодиод или светодиодную лампочку из любого светильника можно путем измерения их основных параметров:

1. Номинального тока.
2. Мощности потребления.
3. Падения напряжения.
4. Силы светового потока.

Замер выполняется с помощью мультиметра. Для каждого типа ламп есть свои значения характеристик. Например, для красных лед-элементов величина падения напряжения составляет 1,5-2 В, а для синих – 3-3,5 В.

• Прозвонить мультиметром.

Алгоритм прозвонки следующий:

1. На приборе выставляется режим проверки led-диодов.
2. Выводы тестера подсоединяются к контактам лед-элемента – красный к аноду, черный – к катоду.
3. В случае работоспособности кристалл начнет светиться.

Как правило, метод удобен для проверки светильников силой до 0,5 ватт. Тестирование также можно выполнить через разъемы для проверки транзисторов.

• Применить альтернативные источники питания.

Если известен номинал лед-светильника, но при этом под руками нет тестера, можно взять любой подходящий по характеристикам источник тока. Например, батарейки или аккумуляторы, крону, зарядник для телефона или другого устройства. При подключении исправная лампочка должна зажечься.

Фонари

Чтобы проверить лед-фонарик на исправность, не обязательно выпаивать каждый диод из платы – достаточно по-отдельности протестировать их щупами мультиметра. Алгоритм диагностики следующий:

1. Для начала скручивается оптика с передней части.
2. Далее достается лед-плата.
3. Тестер включается в режим прозвонки с напряжением 3-4 вольта.
4. При соблюдении полярности щупы прижимаются к контактам – красный на «+», черный на «-».
5. Исправный светильник засветится.

Также схему можно протестировать параллельным подключением – на сопротивление. В случае если показания будут стремиться к 0, один или несколько лед-кристаллов не работают. Потребуется прозвонка каждого элемента.

Прожекторы

Бывают 2 типа лед-прожекторов – с одним мощным кристаллом и множеством мелких. Светильник 1-го вида не проверяется мультиметром, ввиду номинала, достигающего 20-30 В. Для тестирования используется специальный драйвер.

Другое дело – прибор с набором мелких SMD-диодов. Проверка светодиодов такого типа проводится мультиметром по такое же схеме, как для лед-лампочек без выпаивания.

Лед-элементами, излучающими в инфракрасном диапазоне, оснащаются пульты дистанционного управления, устройства ночного видеонаблюдения и прочее подобное оборудование. Самый простой способ диагностики – посмотреть на излучатель в момент нажатия на кнопку (если это ПДУ) через дисплей телефона. Если прибор исправен, на экране отобразится свечение.

Еще один способ тестирования предполагает внесение изменений в схему устройства – параллельно ИК-диоду требуется подпаять лед-элемент красного света. Когда штатный кристалл будет подключен к питанию, он также загорится характерным красноватым оттенком.

Чтобы продиагностировать приемник ИК-излучения – фотоэлемент – необходимо измерить сопротивление. В момент приема излучения исправные фотокристаллы начинают проводить ток. При этом величина их сопротивления снижается.

Led-ленты

Видео описание

Видео-обзор 5 способов проверки светодиодов:

Коротко о главном

Светодиод перестает светить в силу различных причин – разрушения от перегрева, повреждения от перепадов напряжения, обрыва питающей проводки и выработки ресурса. Чаще всего в диагностике нуждаются следующие разновидности светодиодных светильников:

• Лампы.
• Лед-ленты.
• Фонари.
• Инфракрасные диоды.
• Прожекторы.

Для того чтобы проверить светодиодную лампу, ленту, прожектор и другие типы лед-светильников, используется мультиметр, а также альтернативные способы с помощью подходящих источников питания.

Способы проверки светодиодов на исправность

Как проверить светодиодную лампу, ленту и другие приборы для освещения на исправность LED-элементов. Несмотря на более высокий срок эксплуатации по сравнению с лампами накаливания, осветительные светодиоды быстрее выходят из строя, чем индикаторные.

Светодиоды — полупроводниковые приборы, создающие оптическое излучение при прохождении электрического тока в прямом направлении. Делятся на две разновидности — индикаторные и осветительные. Первые характеризуются меньшей мощностью, поэтому используются в подсветке электронных устройств, выполняя функцию индикаторов. Вторые применяются в осветительных приборах, включая лампы, ленты, фонари и прожектора.

Проверка светодиодных ламп

Важны четыре основные характеристики светодиодов (СД) — рабочий ток, прямое падение напряжения, мощность и световой поток. Рабочий ток индивидуален для каждого изделия и указывается на корпусе. С падением напряжения все гораздо проще — его значение зависит от цвета и материала, из которого изготовлено устройство.

Обычно зависимость напряжения от цвета СД следующая:

• красные — 1,5-2 В;
• оранжевые и желтые — 1,8-2,2 В;
• зеленые — 1,9-4 В;
• синие и белые — 3-3,5 В;
• белые, синие и зеленые — 3-3,6 В.

Важно! Все параметры измеряются мультиметром. И для этого не нужно быть квалифицированным электриком!

Другой способ проверить светодиод (LED) — подключить его к источнику питания, состоящему из батареек. Из подручных средств, используемых при определении неисправностей, выделим зарядные устройства для мобильных телефонов (или более мощные – для фонарей).

Проверка мультиметром

При использовании мультиметра выполните следующие действия:

1. Поверните тумблер, установив его на режим проверки LED-диодов.
2. Подключите провода мультиметра к светодиоду.
3. Убедитесь, что соблюдаете полярность СД: красные питаются от анода, черные — от катода.

При правильном подключении прибор засветится, в противном случае показания на мультиметре не изменятся.

Определяйте неисправности при минимальном освещении, чтобы повысить вероятность фиксирования свечения СД. При его отсутствии ориентируйтесь на показатели мультиметра — на работающем элементе значение должно быть отличным от показаний по умолчанию.

Есть более простой метод — прозванивание LED-диодов. Мультиметр используется для проверки транзисторов. В секции PNP катод подключите к отверстию C, а анод — к E.

Проверка подручными материалами

Для обнаружения неисправностей светодиодов используют LED-тестер, изготавливаемый из подручных средств, — нескольких пальчиковых батареек, соединенных параллельно, или мощной «Кроны».

Также тестер собирается из ненужной зарядки для телефона или другого электрического прибора. Отрежьте разъем на конце шнура, зачистите провода. Красный (плюс) присоедините к аноду, а черный (минус) — к катоду. Если будет достаточно напряжения, то СД загорится.

Зарядные устройства от фонариков пригодятся в том случае, если неисправны лампочка или лента с более мощными светодиодами.

Проверка светодиодов без выпаивания

Для подключения щупов мультиметра соедините их при помощи пайки с небольшим металлическим предметом — канцелярской скрепкой. Между ними установите текстолитовую пластину, заизолировав ее клейкой лентой. Эта простая конструкция — безопасный проводник для фиксации щупов. Подключитесь к светодиоду, не выпаивая его из схемы.

Проверка исправности светодиодов в фонаре

Перед определением неисправностей удалите из фонарика батарейку, разберите его и выньте текстолитовую плату, к которой прикреплен нужный СД. Воспользуйтесь тестером, подключив к нему щупы через PNP-разъем. Выпаивать диод необязательно — замеры производятся на плате. Устройство засветится только при прямом включении!

При параллельном подключении светодиодов замерьте сопротивление всей схемы. Если оно будет близко к нулю, то один из полупроводников работает некорректно. Чтобы определить, какой именно, воспользуйтесь методом, указанным выше, изучая каждый СД отдельно.

Проверка LED-прожектора

Осмотрите светодиоды визуально. Если видите большой квадрат желтого цвета, то не пытайтесь проверить работоспособность тестером, — напряжение такого элемента свыше 20 В.

Если в прожекторе используется несколько мелких SMD, то есть смысл применить мультиметр. Разберите устройство и отыщите драйвер подсветки, влагозащитную прокладку и плату с установленными LED-диодами. Процедура аналогична проверке светодиодной лампы (читайте выше).

Проверка инфракрасного диода

Инфракрасные диоды используются во многих электронных приборах, особенно популярны в пультах дистанционного управления. Их основная функция — передача сигнала на фотоприемник телевизора, музыкального центра или светодиодной лампы. Если батарейки исправны, то вышел из строя СД.

Разглядеть свечение инфракрасного светодиода без подручных средств нереально, но его проверка проста. Наведите фотоаппарат (или фотокамеру любого девайса) на СД, расположенный в пульте ДУ. Если полупроводник работает, то вы увидите непродолжительное свечение с фиолетовым оттенком.

В качестве тестера такого СД используют и осциллограф. Если на его фотоэлемент попадает ИК-излучение, то создается напряжение.

Проверка светодиодной ленты

Светодиодная лента — источник света из нескольких LED-элементов. СД группируются по три штуки на участок. Тогда ленту можно разделить на отрезки любой длины без ухудшения эксплуатационных характеристик.

Чтобы убедиться в ее работоспособности, подайте электрический ток на контакты. Исправная будет светиться вся. Если горит лишь часть, проблемы в токопроводящем кабеле. Его необходимо проверить мультиметром.

Если не будет светиться целый участок из трех светодиодов, проблема в этих элементах. Осмотрите каждый из них и измерьте сопротивление резистора всей группы.

Рассмотренные методы проверки LED-диодов в осветительных приборах просты — вооружитесь мультиметром или проводами с парой пальчиковых батареек. В случае обнаружения неисправного элемента замените его или отнесите в мастерскую.

Как восстановить светодиодную лампу за 2 минуты при минимальных навыках работы с паяльником и знаниях об электронике

Исторически так сложилось, что в моем загородном доме все освещение сделано с помощью светодиодных ламп мощностью 10-11, а в последнее время и 12-13 вт с цоколем Е27. Лампы накаливания на площадь 200 м2 тратили бы слишком много электроэнергии, что не вписывалось бы в концепцию моего энергоэффективного дома с приличным утеплением, твердотопливным дровяным котлом, бесперебойником на автомобильных аккумуляторах и рекуператором. Люминесцентные «энергосберегайки» я невзлюбил с первого взгляда — они часто перегорают, не имеют той энергоэффективности что светодиодные, хрупкие, токсичные при случайном разбивании, мерцают и имеют неприятный спектр.

Покупать дорогие светодиодные лампы лучшего качества или подешевле с сомнительным качеством? Я решил что буду покупать дешевые, по цене до 120 рублей за штуку, что с учетом периодических скидок в сетевых магазинах типа Леруа Мерлен вполне реально, а при заявленном сроке службы и энергоэффективности выглядит неплохим выбором. За несколько лет чего я только не перепробовал — всякие Космос, Camelion, Фотон, Bellight, Эра, Wolta и т.п… Из последних покупок — 13 ваттные лампы Norma стандартного размера по приемлемой цене 100 с небольшим рублей.

Лампа действительно яркая, инструментальных замеров я не проводил, но визуально светит ярче чем 11 и 12 ваттки того же и аналогичных производителей.

25000 часов работы? Ха-ха. Грубо говоря 3 года непрерывной работы? Ни одна лампа у меня столько не светила, перегорают раньше, как ни крути.

3 года гарантии, но 27 лет работы при условии использования 2.5 часа в сутки? Ха-ха-ха. Больше похоже на 3 года работы при использовании 2.5 часа в сутки, если усреднить те сроки службы, на которых перегорали мои лампы, купленные до этого.

Итак, мы имеем достаточно большой ассортимент неплохих по соотношению цена-яркость недорогих светодиодных ламп среднего качества, которые, к сожалению, склонны внезапно перегорать задолго до заявленного конца срока службы. Почему бы не попробовать продлить их жизнь несложным ремонтом?

Светодиодная лампа устроена довольно просто. Корпус, состоящий из цоколя, теплоотводящего радиатора в средней части и матового рассеивателя, драйвер (плата с микросхемой, диодным мостиком и несколькими конденсаторами) для обеспечения стабильных параметров питания светодиодов и плата со светодиодами.

Чтобы добраться до внутренностей лампы, нам нужно тонким ножом пройтись по щели между плафоном-рассеивателем и средней частью корпуса лампы, они соединены чем-то типа герметика, который легко разрезать и, поддев плафон кончиком ножа, вытащить его из защелок средней части корпуса. Обратная сборка лампы производится простым защелкиванием плафона на свое место, при необходимости промазав место контакта силиконовым герметиком.

Если хочется оценить состояние конденсаторов, трансформатора и микросхемы драйвера — аналогичным способом подрезаем и поддеваем плату со светодиодами и отделяем ее от средней части корпуса

Причин, по которым светодиодная лампа может перестать гореть, может быть несколько. Это может быть вспухание или короткое замыкание в одном из конденсаторов, перегорание микросхемы на драйвере, потеря контакта драйвера с цоколем (с удивлением обнаружил в лампочке Wolta драйвер не припаянный к цоколю, а опирающийся на него ножками-контактами). Наиболее частой причиной выхода лампочки из строя является перегорание одного из светодиодов на плате.

Ремонт в случае вспухания и выхода из строя конденсаторов, микросхемы, диодного мостика и т.п. я рассматривать не буду, т.к. данная статья посвящена простому двухминутному ремонту лампочки, доступному каждому, кто умеет держать в руках паяльник.

Ремонт, связанный с большими трудозатратами по выпаиванию, тестированию, покупке и замене радиодеталей, представляется мне нецелесообразным по соотношению потраченное время/сэкономленные деньги.

Светодиоды на плате соединены последовательно — по одному или блоками из 2-4 штук. В случае если в блоке один светодиод, как в лампочках стандартного типоразмера, при его перегорании размыкается вся цепь и остальные светодиоды перестают гореть т.к. через них перестает проходить электрический ток.

Перегоревший светодиод чаще всего можно определить визуально — он раскрошился или имеет черную точку или потемнение.

Итак, чтобы заставить светодиоды гореть, нам нужно восстановить цепь. Можно пойти по сложному пути — заказать светодиоды такого же номинала по напряжению и силе тока, или использовать как донор одну из лампочек такого же типа — отпаять от нее светодиоды, припаять к ремонтируемой лампе взамен испорченного, но мы уже решили, что наш способ ремонта — для тех, кто не имеет особых навыков работы с мелкими радиодеталями и не сможет воспользоваться столом для нагрева или феном для выпаивания светодиодов с лампы-донора и тем более не сможет припаять микродеталь миллиметрового размера аккуратно на плату при том, что контакты находятся в труднодоступном месте.

Значит нам остается восстановить цепь закорачиванием испорченного светодиода.
Выкрашиваем его отверткой, шилом или ножом, оголяем контакты, капаем на них флюсом — паяльной кислотой, канифолью и т.п. и наносим сверху капельку припоя, который соединит эти контакты и восстановит целостность цепи.

Выполнение этой процедуры займет не больше времени, чем прочитать ее описание.

Есть ли недостатки у данного метода? Очевидно, есть. Например, если у нас в цепи было 18 светодиодов напряжением 9 вольт (суммарное напряжение 162 вольта), то теперь в цепи у нас 17 светодиодов, и на каждый приходится уже не 9, а 9.53 вольта, что, конечно, заставит их гореть немного ярче, но и сократит срок их службы.

Тем не менее, если вы не эксперт в пайке и электронике и не сможете легко найти или выпаять из лампы-донора светодиод на замену сгоревшему, то и такой способ ремонта лампочки можно считать целесообразным, ведь альтернативой обычно является выбрасывание этой лампы. Не думаю что имеет большой смысл везти ее менять по гарантии, т.к. потраченное на это время вряд ли окупит стоимость лампы.