В домашних условиях CPC9909 чаще всего используется для монтажа батарейных ламп или драйверов с максимальным выходным напряжением 25 В.
Тестирование устройства светодиодной лампы на 220 В
На протяжении многих лет для освещения наших домов, квартир, офисов или заводов мы использовали обычные лампы накаливания. Однако с каждым днем цена на электроэнергию стремительно растет, заставляя нас отдавать предпочтение более энергоэффективным устройствам, которые обладают высоким КПД, долгим сроком службы и способны производить необходимый световой поток при минимальных затратах. Именно к таким устройствам относятся светодиодные лампы 220 В, преимущества которых мы постараемся полностью раскрыть в данной статье.
Внимание! В данной публикации приведены примеры схем, питающихся опасным для жизни напряжением 220 В. К сборке и тестированию этих схем допускаются только лица, имеющие соответствующую подготовку и разрешение!
Простейшая схема
Светодиодная лампа 220 В – это разновидность лампы накаливания, в которой световой поток создается путем преобразования электроэнергии в свет с помощью светодиодного кристалла. Для того чтобы запитать светодиоды от бытовой электросети 220 В, необходимо собрать простейшую схему, показанную на рисунке ниже.
Схема для светодиодной лампы 220 В состоит из источника переменного тока 220-240 В, выпрямительного моста для преобразования переменного тока в постоянный, ограничительного конденсатора С1, сглаживающего пульсации конденсатора С2 и светодиодов, соединенных последовательно от 1 до 80.
Принцип работы
Когда переменное напряжение 220 В с переменной частотой (50 Гц) подается на драйвер светодиодной лампы, оно проходит через токоограничивающий конденсатор C1 на выпрямительный мост из 4 диодов.
На выходе моста появляется постоянное выпрямленное напряжение, необходимое для работы светодиодов. Однако для достижения непрерывного светового потока в драйвер необходимо добавить электролитический конденсатор C2 для сглаживания пульсаций, возникающих при выпрямлении переменного напряжения.
Рассматривая устройство светодиодной лампы на 220 В, мы видим, что в нем присутствуют резисторы R1 и R2. Резистор R2 используется для разрядки конденсатора для защиты от выхода из строя при выключенном питании, а R1 ограничивает ток, подаваемый на светодиодный мост при включении.
Четыре разновидности светодиодных устройств
В зависимости от расположения светодиодов такие модели можно разделить на следующие категории:
- DIP. Кристалл состоит из двух проводников с лупой над ними. Модификация широко используется в производстве вывесок и гирлянд.
- "Пиранья" .. Устройства собираются аналогично предыдущей версии, но предусматривают четыре проводника. Надежные и прочные, конструкции чаще всего используются для автомобильного оборудования.
- SMD. Кристалл расположен сверху, что значительно улучшает теплоотвод, а также помогает уменьшить размеры устройств.
- PSB. В этом случае светодиод впаивается непосредственно в плату, что способствует увеличению интенсивности света и защищает от перегрева.
Существенным недостатком COB-устройств является невозможность замены отдельных компонентов, поэтому из-за одной неисправной микросхемы приходится покупать новый механизм.
SMD-конструкция обычно используется в люстрах и других бытовых светильниках.
Конструкция светодиодных ламп
Светодиодная лампа состоит из следующих шести частей:
- СВЕТОДИОД;
- колпачок
- драйвер
- рассеиватель;
- теплоотвод.
Рабочим элементом такого устройства является светодиод, который генерирует поток световых волн.
Светодиодные устройства могут быть рассчитаны на разное напряжение. Наиболее популярными являются небольшие изделия мощностью 12-15 Вт и более крупные устройства мощностью 50 Вт.
Цоколь, который может быть разных типов и размеров, используется и для других типов ламп – люминесцентных, галогенных, накаливания. В то же время некоторые светодиодные светильники, например, светодиодные ленты, могут обходиться без этой детали.
Важным элементом конструкции является драйвер, который преобразует напряжение сети в ток, на котором работает кристалл.
Эффективная работа лампы в значительной степени зависит от этого компонента, и качественный драйвер с хорошей гальванической развязкой обеспечивает яркий, постоянный световой поток без тени мерцания.
Обычный светодиод производит направленный луч света. Для изменения угла распространения и обеспечения качественного освещения используется рассеиватель. Еще одна функция этого элемента – защита схемы от механических и природных факторов.
Теплоотвод предназначен для рассеивания тепла, избыток которого может повредить устройство. Надежная работа теплоотвода оптимизирует работу лампы и продлевает срок ее службы.
Чем меньше деталь, тем большую тепловую нагрузку приходится выдерживать светодиоду, что влияет на скорость его перегорания.
Наиболее распространенные причины выхода из строя
Выход из строя светодиодных ламп часто вызван неправильным обращением и резкими перепадами напряжения в центральной электросети. Сами светодиодные компоненты в этом случае остаются работоспособными, но драйвер может быть поврежден.
Возможен также производственный брак. В основном это относится к "небрендированной" продукции, но может произойти и с брендированной продукцией, хотя такие случаи крайне редки и обычно выявляются на этапе покупки.
Удары и вибрация не повредят диоды, но больше всего пострадает драйвер. Целостность конструкции и точность установки элементов управления на плату могут быть нарушены.
Если сам светильник плохо вентилируется, драйвер будет перегреваться. В конечном итоге это негативно скажется на ее работе и приведет к выходу из строя.
Лампа будет мерцать и мигать, раздражая глаз, если выйдет из строя токоограничивающий резистор, и совсем не будет гореть, если выйдет из строя конденсатор.
Все эти моменты неприятны, но паниковать не стоит. Неисправность можно легко устранить в домашних условиях своими руками.
Неправильно организованная электропроводка в доме или квартире будет пагубно влиять на Led-элемент и выведет его из строя.
Кроме того, это увеличит нагрузку на проводку и может вызвать дополнительные проблемы в ближайшем будущем. Поэтому лучше доверить монтаж профессионалам.
Первичная диагностика устройства
Как правило, светодиодный модуль не загорается из-за обрыва проводки, неисправности в системе выключателей, отсутствия контакта в цоколе или неисправности самой лампы.
Чтобы разобраться с этой проблемой, необходимо провести первоначальную диагностику, чтобы понять, в чем проблема.
Если лампа не загорается при включении выключателя, выкрутите ее из гнезда и вкрутите другую лампу, не обязательно светодиодную.
Если ситуация изменится и свет загорится, значит, неисправна сама лампа. Если свет не загорается, то неисправность в проводке.
Следующим шагом будет использование мультиметра для проверки наличия напряжения в электрической цепи.
Для этого просто прислоните прибор к части розетки при включенном выключателе и посмотрите на показания. Оно должно быть 220 В. Если значения отличаются, это означает, что обнаружен неисправный участок.
Когда наличие правильного напряжения подтверждено, а лампа все еще не загорается, проверьте наличие контакта между основанием цоколя и клеммами розетки. Если в этой области возникает неисправность, возникает дуга и на усах накапливается сажа.
При интенсивном использовании, постоянном перегреве или недостаточной первоначальной толщине центральные и боковые контакты в гнезде могут повредиться и привести к регулярному перегоранию светодиодных ламп.
Чтобы их удалить, отключите напряжение, отслоите ненормальные образования и осторожно отогните усики. После того как вы все это сделаете, можно вкрутить в гнездо работающую лампочку и проверить результат.
Если на контактах цоколя нет напряжения, снимите их и проверьте наличие фазы на самом жгуте проводов. Если она присутствует при включенном выключателе, то цоколь следует заменить.
Типы цепей и их особенности
Чтобы создать оптимальное напряжение для работы устройства на диодах, драйвер собирают по схеме с конденсатором или понижающим напряжение трансформатором. Первый вариант менее дорогой, а второй используется для оснащения мощных ламп.
Существует и третий вариант – инверторная схема, которая реализуется либо для оснащения диммируемых ламп, либо для устройств с большим количеством диодов.
Вариант №1 – с конденсаторами снижения напряжения
Рассмотрим пример с конденсаторами, так как такие схемы часто встречаются в бытовых лампах.
Принципиальная схема драйвера светодиодной лампы. Основными элементами подавления напряжения являются конденсаторы (С2, С3), но ту же функцию выполняет резистор R1
Конденсатор С1 защищает от сетевых помех, а С4 сглаживает пульсации. При протекании тока два резистора R2 и R3 ограничивают ток и одновременно защищают от короткого замыкания, а элемент VD1 преобразует переменное напряжение.
Когда ток прекращается, конденсатор разряжается резистором R4. Кстати, R2, R3 и R4 используются не всеми производителями светодиодов.
Для проверки конденсатора часто используется мультиметр.
Дефекты в цепи конденсатора:
- Диоды могут перегоретьНапряжение нагрузки полностью зависит от напряжения нагрузки. Напряжение нагрузки полностью зависит от напряжения питания.
- Отсутствует гальваническая развязкаГальваническая развязка отсутствует, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Не рекомендуется прикасаться к токопроводящим частям при снятии ламп, так как они находятся под фазой.
- Практически невозможно достичь высоких токов накалапоскольку это потребовало бы увеличения емкости конденсатора.
Краткий обзор и тесты популярных светодиодных ламп
Хотя принципы построения схем драйверов для различных осветительных приборов схожи, между ними есть различия и в порядке подключения компонентов и в их выборе.
Давайте рассмотрим принципиальные схемы 4 ламп, которые продаются в открытом доступе. При желании вы можете починить их сами.
Фотогалерея
Фото из
Лампу можно легко разобрать. На алюминиевой пластине расположены 32 светодиода, каждый с напряжением 1,54 В. Пластина вокруг светодиодов нагревается до +53°C.
Устройство имеет небольшие размеры и не подлежит разборке. Если вы хотите получить доступ к драйверу, сначала нужно попытаться снять стекло, прилипшее к краю радиатора.
Для излучения светового потока используется всего 3 диода. Теплоотвод выполняет две роли – отражателя и корпуса. Стекло с тремя линзами закреплено винтами
Чтобы снять контроллер, аккуратно открутите несколько винтов, отпаяйте провода и снимите плату. На радиаторе установлено пластиковое основание, в нем – контроллер