Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта

Светодиодные ленты широко используются в декоративной подсветке и функциональном освещении, но периодически они выходят из строя полностью или частично, в связи с этим возникает необходимость их ремонта или замены. Часто можно обойтись лишь заменой небольшого её участка, что сократит расходы на ремонт. В статье мы рассмотрим типовые проблемы с Led-лентой.

Содержание статьи

Прежде чем приступить к рассмотрению отмечу, что основной акцент будет сделан на распространённых лентах с питанием 12В, ленты на 24В аналогичны по конструкции, а в конце будут рассмотрены особенности ремонта сетевых (220В) лент.

Конструкция

Прежде чем рассмотреть неисправности нужно разобраться из чего состоит светодиодная лента и почему она гибкая. Led-ленту можно разбить на две части:

Гибкая печатная плата;

Светодиоды и токоограничительные резисторы.

С одной из сторон гибкая печатная плата покрыта клейким составом.

На второй стороне нанесен металлизированный слой — токопроводящие дорожки. Они выполнены в виде тонких медных полос. SMD-светодиоды и токоограничительные резисторы припаяны на токопроводящие дорожки.

Лицевая сторона может быть окрашена белым цветом, тогда дорожки не видны, их можно рассмотреть при близком изучении структуры ленты.

Если вести речь о белых светодиодах, то для их свечения необходимо напряжение около 3В, а лента питается от 12, как это сделано? Лента состоит из сегментов по три последовательно соединённых светодиода и 1 или больше резисторов.

Для работы трёх последовательно соединённых светодиодов нужно 8.5-9.5В, резисторы подбираются таким образом, чтобы обеспечить номинальный ток светодиодов и сжечь лишние пару вольт. Каждый такой сегмент работает от напряжения 12В.

В ленте такие сегменты по три светодиода подключены параллельно. Поэтому её можно резать в специально отмеченных местах на любую длину. Место разреза — это место соединения двух сегментов.

К бытовой электросети напряжением 220В переменного тока такая лента подключается с помощью блока питания, обычно импульсного с выходным напряжением 12В постоянки.

Теперь, когда вы знаете о том, из чего состоит светодиодная лента, перейдем к поиску неисправностей.

Неисправность #1 — не горит вся лента

Если при включении питания выяснилось, что лента вообще не светится, то нужно в первую очередь убедиться: включён ли блок питания в розетку? Затем проверить есть ли в розетке напряжение, лучше это делать контрольной лампой или мультиметром.

Если проверять индикаторной отверткой, то максимум, что получится выяснить — это наличие фазы, а ноля может не быть. Ещё один вариант — проверка двухпроводным индикатором напряжения.

Если розетка исправна, проверяем, цел ли провод, по которому на блок питания подают 220В. Для этого измерьте напряжения или проверьте его наличие контрольной лампой на клеммах блока питания, к которым он подсоединен, обычно эти клеммы обозначены буквами L (line) и N (neutral), или знаком «

Если напряжение есть, значит, проверяем напряжение 12V на выходе блока питания, опять-таки мультиметром или контрольной лампой на 12В, например, от габаритных огней автомобиля, как вариант — отрезком заведомо исправной светодиодной ленты.

Если напряжения нет, то нужно заменить или отремонтировать блок питания для светодиодной ленты, процедура его диагностики и ремонта была описана в статье ранее.

Если напряжение есть, нужно проверить исправность провода и есть ли напряжение на ленте. Если напряжения нет на контактах, где провод подключается к ленте, то, вероятно поврежден провод, нужно либо заменить его, либо найти повреждение и восстановить его целостность.

Если же напряжение приходит на ленту, нужно проверить качество контакта между проводом и контактной площадки ленты. Провод может быть припаян, тогда проверьте качество пайки, лучше ещё раз пропаять, так как при видимой целостности пайки, контакта может не быть.

А может быть использован клеммник для подключения светодиодной ленты, тогда нужно проверить, есть ли контакт между подпружиненной пластиной и контактной площадкой, возможно, она окислилась, тогда её нужно зачистить от окисла и конструкция должна заработать.

Если это не помогло проблема в ленте, вернее в гибкой печатной плате. Так как не светится лента полностью, то логичным будет вывод, что перегорела дорожка в первом сегменте. Чтобы это проверить, можно подать питание на выводы второго или третьего сегментов ленты и так далее пока она не за светится. Для этого можно выбрать один из вариантов:

1. Подать питание перемкнув металлическим пинцетом плюсовые контактные площадки от тех, к которым подключен провод питания на те которые находятся на стыке сегментов первого и последующих. Скорее всего, сгорела одна дорожка — плюсовая или минусовая, вряд ли могли сгореть обе одновременно.

2. Припаять перемычку или сами провода питания к последующим сегментам.

3. Подать питание от 12В аккумулятора, подойдут от источника бесперебойного питания или авто-мото техники.

Если на ленте есть силикиновое защитное покрытие, чтобы подать питание к контактным площадкам – покрытие нужно срезать или проткнуть иглой.

Локализировав выгоревшую область её нужно заменить, состыковав новый отрезок ленты с оставшимся.

Интересно:

Дорожки могли не сгореть, а порваться. У светодиодной ленты, как и у кабельной продукции, есть такой параметр, как минимальный радиус сгиба, обусловленный классом гибкости. Обычно около 5см. Это особенно важно, если лента смонтирована так, что обвивает тонкую трубу.

Неисправность #1.2 — лента горит до середины

Это частный случай описанной выше ситуации. Причина аналогична — в одном из сегментов перегорела дорожка. Способы диагностики и ремонта светодиодной ленты такие же — подавать питание на участки ленты расположенные после того места которое вышло из строя.

Неисправность #2 — мерцает вся лента или её часть

Причиной мерцания всей ленты может быть:

1. Проблемы с блоком питания. Нужно убедиться в его исправности либо подключив ленту к заведомо исправному источнику напряжения, либо к аккумулятору. Либо можно наоборот подключить заведомо исправную ленту или лампочку к блоку питания.

2. Если блок питания оказался в норме, то нужно убедиться в качестве контакта между его клеммами и проводами 12В питания LED-подсветки. После чего проверить соединение питающих проводов и самой ленты.

3. Если и это оказалось в норме, тогда проверьте исправность ленты, подав питание на другие контактные площадки, как было описано выше. Если удалось найти проблемный участок его нужно заменить.

4. Возможно, просто вышел срок службы светодиодов из-за их старения, перегрева или неправильного питания. Тогда всю ленту нужно заменить.

Неисправность #3 — не горит или мерцает один или несколько кусков светодиодной ленты

Отдельные сегменты могут плохо светить, мерцать или вовсе потухнуть. Это может произойти из-за того что резистор или один из светодиодов в соединенной последовательно цепи сгорел или поврежден. По той же причине может наблюдаться и повышенная яркость отдельного участка. Возможно элементы в норме, а проблемы, опять же, с гибкими печатными дорожками платы.

Такой участок лучше всего незамедлительно вырезать и заменить исправным.

220В лента — три основных отличия

С лентой, предназначенной для питания от сети все аналогично за исключением нескольких факторов:

1. Кратность отреза ленты отличается – 50, 100 см.

2. Так как вся Led-техника работает от постоянного тока, то для питания сетевой ленты используется двухполупериодный выпрямитель сетевого напряжения — диодный мост, обычно установленный около вилки в небольшой коробочке. Он тоже может выйти из строя — для замены подойдёт любой, рассчитанный на напряжение более 400 В.

3. Выпрямленное напряжение достигает 310 Вольт, не лезьте голыми руками к ленте, включённой в сеть.

Заключение — три главным проблемы: качество, монтаж и блоки питания

Ленты или их фрагменты сгорают часто, не дорабатывая заявленный ресурс. Хотя и светодиоды могут светить по 30000 тысяч часов, но это число значительно снижается при несоблюдении правил работы с ними. Подведем итоги:

1. В дешёвых лентах — дешёвые светодиоды, они хуже светят, сильнее греются и быстрее гаснут. Кстати светодиоды катастрофически боятся превышения максимально допустимой рабочей температуры, лучше чтобы она не выходила за пределы 50-60 градусов.

2. Неправильный монтаж приводит к перегреву светодиодов и повреждению дорожек. Слишком плотная поклейка ленты приводит к тому, что вся конструкция сильнее греется. Нужно оставлять небольшой зазор между близлежащими полосами ленты, хотя бы в 1-3 её ширины.

Также не следует забывать о том, что нельзя допускать изгиб ленты радиусом менее 5см. Тем более избегайте переломов под прямым углом и острее. Лучше разрезать ленту, приклеить к поверхностям, а на их углу выполнить соединение либо пайкой, либо зажимом.

3. Не превышайте номинальное напряжение питания. Лучше наоборот опустить его с 12 до 11.5 — 11.7В. Это можно сделать, вращая подстроечный резистор, обычно он установлен около клемм для подключения проводов. Повышенное напряжение влечёт за собой и повышенный ток, который разогреет светодиоды, последствия, описаны выше.

Источник

Основные неисправности светодиодных лент и способы их устранения

Светодиодная техника пользуется устойчивым спросом на российском рынке. Одна из разновидностей диодных светильников предлагается в виде лент, на которых установлены лампочки. Такой вид осветительной техники обладает множеством достоинств, но, как и любое устройство, рано или поздно ломается. Выход из ситуации — ремонт светодиодной ленты.

Принцип работы

Светодиоды предъявляют повышенные требования к качеству электрического питания. В схеме диодного освещения присутствует специальное устройство — драйвер (или технически более правильно — блок питания). Благодаря ему происходит стабилизация выходного тока вне зависимости от уровня нагрузки и в соответствии с допустимой мощностью на выходе.

Блок питания может быть импульсным или трансформаторным. Последний включает в себя понижающий трансформатор (с 220 В до 12 или 24 В) или автотрансформатор. В основе импульсного блока питания находится инверторная система, согласно которой происходит выпрямление входного напряжения.

В составе ленты имеются следующие элементы:

• токоограничивающие резисторы;
• гибкая печатная плата;
• обработанное клеем основание.

Структура 12-вольтной модели включает секции с 3 диодами и резисторами. Количество диодов в секции объясняется потребностями в энергии: для электропитания одного диода требуется чуть более 3 В, что в сумме дает 10 В. Оставшиеся 2 В от 12 погашаются резистором, задающим нужный ток.

В разных моделях используется такое количество диодов:

• 30 штук (на погонный метр);
• 60 штук;
• 120 штук.

Также ленты классифицируют по разновидности световых диодов:

Выше перечислены только наиболее популярные модели. При желании можно подобрать и другие типы ламп.

Импульсные блоки (наиболее востребованные) бывают таких типов:

1. На базе автогенератора (другое название — блокинг-генератор). Это самые недорогие модели. Отличаются небольшой мощностью (до 25 Вт).
2. На ШИМ-контроллере с установленным силовым ключом. Относятся к средней ценовой категории. Мощность — от малой до средней (30-50 Вт).
3. На ШИМ-контроллере с наружным силовым ключом (или несколькими ключами). Также такие модели называют полумостовыми. Это самые дорогостоящие и мощные блоки. При этом импульсные блоки этого типа являются наиболее стабильными и надежными в эксплуатации.

Причины перегорания ленты

Светодиодные лампы известных производителей способны служить на протяжении десятков тысяч часов (30-50 часов). Основная причина выхода из строя светодиодов — недостаточное качество. Не все производители комплектуют изделие надежными лентами нового поколения. Вызвано это стремлением предложить свой товар по возможно более низкой цене.

Такая ситуация диктуется потребностями рынка: потребители зачастую предпочитают дешевую продукцию, не задумываясь о том, что ширпотреб служит гораздо меньше качественного светильника. Даже если дешевая лампа не перегорела и продолжает работать, интенсивность ее свечения очень быстро уменьшается на 30-50 %.

Принято считать, что самая низкокачественная продукция имеет китайское происхождение. Отчасти такое утверждение соответствует истине. Однако следует понимать, что 9 из 10 светильников производится в Китае.

Причем многие модели выпускаются на китайских заводах известными западными производителями. Такая продукция соответствует мировым стандартам качества. А вот изделия чисто китайских производителей далеко не всегда являются приемлемыми по показателям надежности.

Совет! Лучший вариант осветительных лент — модели, где установлен один цельный светодиод, а не множество небольших диодов.

Если все же приобретено недорогое изделие, следует ожидать и другие неприятности, в том числе:

• пестрое свечение;
• неравномерность распределения света;
• плохое качество клеящей поверхности.

Однако покупка даже дорогой ленты известного производителя не гарантирует ее длительную работу, если условия эксплуатации не соответствуют нормам. К примеру, далеко не все потребители принимают во внимание силу тока и мощность источника питания. Также многие игнорируют температурный режим, эксплуатируя на улице ленту, предназначенную для помещения.

Причиной поломки нередко является неправильная установка. В частности, отсутствие защиты от механических повреждений может привести к нарушению целостности ленты и попаданию влаги вовнутрь. В результате вся лента или ее отдельные фрагменты выходят из строя.

Нарушения при подключении к питанию — еще одна причина неисправности светильника. Лента работает по принципу цепи с параллельными секторами. На ее конце ток, пройдя по всем сегментам, суммируется. Если общий ток большой, дорожки могут перегреться, что приводит к выходу из строя светильника. Чтобы избежать подобной ситуации, рекомендуется разделять слишком протяженные участки ленты на более короткие фрагменты.

Ремонт

Прежде всего нужно ответить на вопрос: почему не работает лента? Для выполнения диагностических работ в домашних условиях, а также для ремонта понадобятся следующие материалы и инструменты:

• мультиметр;
• отвертка-индикатор;
• маленький фрагмент исправной диодной ленты с присоединенными к ней проводниками;
• паяльник, пассивный флюс, припой;
• коннекторы.

Все описываемые далее способы ремонта и диагностики электрических цепочек и схем включают применение двух правил:

1. Проверка целостности всех составляющих лампы.
2. Тестирование напряжения.

В некоторых случаях может понадобиться осциллографирование как метод тестирования светильника. Однако обычно достаточно проверки мультиметром.

Не горят лампочки

Если лампа не горит, следует выполнить такие действия:

1. Протестировать питающее напряжение. Проверяем наличие входного напряжения в блоке питания. С помощью отвертки-индикатора контролируем фазу в розетке. Если блок питания открытого типа с воздушным охлаждением, рекомендуется проверить питание на клеммах входа. На мультиметре устанавливаем режим замера переменного напряжения (V).
2. Тестирование выходного напряжения. Следующая задача: узнать, дает ли блок питания нужные 12 В. Понадобится короткий фрагмент светодиодной ленты, выступающей как контрольная лампочка. Проверяем напряжение на выходных клеммах блока питания и на контактных площадках светильника. Все сегменты оснащены четырьмя контактами: по паре на плюс и минус. Напряжение нужно тестировать или на конце светодиодной ленты, или на погасшем сегменте. Если напряжение приходит на ленту, но лампы все равно не включаются, проблема непосредственно в ленте, а точнее — в нарушении целостности проводников.
3. Если неисправность найдена в блоке питания, истоки проблемы в одной из следующих причин: оборвана дорожка, сгорел предохранитель, поврежден диодный мост, вышла из строя какая-либо другая деталь, и это заметно визуально.

Мерцание лампы

Мигание светодиодной ленты бывает двух типов:

Свет обычно тусклый или полностью гаснет. Чтобы протестировать и починить светильник, необходимо присоединить мультиметр или контрольную лампу к блоку питания. Тем самым будет проверена исправность блока. Мигание также возможно в связи с перепадами сетевого напряжения или некачественными контактами в блоке питания и ленте. Если мерцание наблюдается только на определенном сегменте ленты, речь идет о неисправности светодиода. Такой диод подлежит замене.

Мерцание часто появляется после подключения, выполненного неквалифицированным мастером. Ленту нельзя слишком сильно изгибать (под прямым углом или около того), а также оборачивать ею закругления (например, трубы) радиусом меньше 5 см. Чрезмерные изгибы создают высокие нагрузки на проводники печатной платы.

Лента не выйдет из строя сразу, но постепенно ее работоспособность будет снижаться, следствием чего станет повреждение проводящих дорожек и нарушение сечения. Указанные деформации приводят к повышенному сопротивлению и перегреву, что в конце концов становится причиной выхода из строя светодиодной ленты.

Найденный проблемный участок меняют. Также может понадобиться полная замена ленты.

Неполное горение

Бывает так, что некоторые участки ленты горят не полностью или совсем погасли. Нет необходимости менять всю ленту. Проблема часто заключается в неправильной установке или перегреве одного из участков.

Для исправления проблемы нужно удалить неисправный фрагмент ленты. Понадобятся коннекторы для соединения встык. Однако если нет уверенности в навыках пайки, рекомендуется применить соединители. В случае с влагозащитной лентой необходимо заранее снять с нее силиконовый слой.

Советы по продлению срока службы

Компании-производители сообщают о сроке эксплуатации светодиодных ламп, достигающем 30-50 тысяч часов. Однако по описанным выше причинам далеко не все лампы доживают до пределов своих эксплуатационных возможностей. Чтобы продлить срок службы светодиодной ленты, рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. Соблюдать правила установки светильника.
2. Не допускать эксплуатации ленты при слишком высокой влажности или в условиях критических температур.

В отличие от указанных выше факторов, защита от механических повреждений — более сложная задача, ввиду непредсказуемости подобных событий. А вот покупки дешевой продукции китайского производства можно избежать вполне осознанно. Качественная светодиодная лента прослужит в течение многих лет.

Источник