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

Не работает светодиодная лента или блок питания — распишем по пунктам

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.

Особенность светодиодных лент и виды БП

Для светодиодных лент характерно небольшое напряжение (24 или 12В). В связи с этим для их работы необходим блок питания. Создавая своими руками подсветку с помощью светодиодных лент необходимо помнить о том, что нужно правильно подобрать блок питания.

Обратите внимание! Самым важным параметром выбора блока питания для светодиодных лент является их мощностью. Для расчета мощности блока питания нужно знать плотность расположение диодов на одном метре ленты, а также общую длину подсветки.

От того, насколько правильно была рассчитана мощность блока питания для конкретной светодиодной ленты, будет зависеть срок эксплуатации преобразователя.
Чтобы уменьшить риск преждевременной поломки блока питания, подходящего для светодиодной ленты, нужно выбирать его по соответствующим параметрам:

Обратите внимание! Наибольшей популярностью пользуются ленты, рассчитанные на 12 В.

Светодиодная лента на 12 В

• способ охлаждения. Он может быть активным (блок оснащен вентилятором) и пассивным (блок имеет верху корпуса решетку). Более выгодными считаются преобразователи с активной системой охлаждения;
• материал, из которого изготовлен корпус. Для БП корпус может быть выполнен из алюминия, металла или пластика. Более качественными считаются модели, сделанные из алюминия или металла.

Кроме этого нужно помнить о том, что дешевые китайские преобразователи проработают недолго. Их ремонт может уже понадобиться всего через пару месяцев работы. А вот продукция известных производителей прослужит все отведенный для нее срок эксплуатации.

Принцип работы и устройство

Светодиод – довольно специфичный осветительный прибор. Они очень требовательны к качеству электропитания. Отдельные светодиоды принято питать с помощью специального устройства – Драйвера. Это специализированная схема стабилизирующая выходной ток независимо от нагрузки, в пределах допустимых выходной мощностью.

Светодиодные ленты работают подобным образом. Драйвер для светодиодной ленты – это жаргонное название. Более правильным будет называть – блок питания для светодиодной ленты. БП для LED Strip – импульсные, занимают достаточно мало места. Трансформаторных моделей в продаже нет. Для питания подойд ет любой стабилизированный блок питания на 12 В или автомобильный аккумулятор на соответствующее напряжение.
Лента состоит из:

• Светодиодов.
• Токоограничивающих резисторов.
• Гибкой печатной платы.
• Клейкого основания.

Строение светодиодной ленты

Модель на 12 вольт имеет простую структуру – она состоит из секций по 3 светодиода и резисторов. Почему именно по три? Дело в том, что для питания 1 светодиода нужно 3 – 3,5 Вольта, т. е. для трех светодиодов достаточно напряжения в районе 10 В, остальные 2 В гасятся резистором, который и задает соответствующий ток.

Ленты отличаются по количеству:

Количество диодов на светодиодной ленте

По типу светодиодов:

Это наиболее распространенные варианты, вы можете подобрать ту, которая будет полностью удовлетворять вашим требованиям для реализации идеи.

Типы светодиодов

Блоки питания, как уже было сказано, импульсные, а схемотехнически бывают трех видов:

• На основе автогенератора (блокинг-генератора) – самые дешевые, низкой мощности (до 25 Вт)
• На ШИМ-контроллере с интегрированным силовым ключом – средние по цене, низкая и средняя мощности (до 30 – 50 Вт).
• На ШИМ-контроллеры с внешним силовым ключом или ключами, если схема полумостовая – более дорогие по цене, при этом обеспечена высокая стабильность и надежность, встречаются во всех диапазонах мощностей, но чем мощнее – тем чаще.

Виды блоков питания

Зная, из чего состоит лента и как она питается, легче искать неисправность.

Причины поломок преобразователей

Поскольку через блок питания к сети в 220 В подключаются светодиодные ленты на 12 В и 24 В, то они очень часто перегорают по причине быстрого износа. Ведь через преобразователь проходит большое напряжение, и некачественные радиодетали от высокой нагрузки часто перегорают.

Светодиодная подсветка в доме

Кроме этого привести к преждевременной поломке БП для светодиодных лент может неправильная эксплуатация осветительной продукции.

Обратите внимание! В 70 % случаях причиной поломки и необходимости делать ремонт преобразователя является вина людей, которые нарушают условия эксплуатации, как ленты, так и блока питания.

К поломке преобразователя данного типа могут привести следующие моменты:

• попадание на корпус устройства влаги;
• накопление внутри блока питания пыли и грязи;
• неправильный расчет общей мощности ленты;
• неправильный подбор БП по мощности. Например, не был взят запас в 20-30 % от общей мощности подсветки.

Кроме этого привести к поломке БП могут некачественные компоненты электросхемы. Такая ситуация часто характерна для преобразователей китайского производства, которые активно сегодня продаются на любом радиорынке.
От того, какой была причина поломки, зависит ремонт, проводимый своими руками. Поэтому, прежде чем приступать к нему, необходимо провести визуальный осмотр перегоревшего блока питания.

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.

Поиск причин неисправности

Чтобы обнаружить причину того, почему блок питания для светодиодных лент не работает, нужно вскрыть его корпус. Вскрыв преобразователь можно визуально оценить его работоспособность. О том, что он явно перегорел, будут свидетельствовать следующие моменты:

• горелый запах, который при вскрытии корпуса усилиться;
• наличие обгоревших и почерневших деталей;

Перегоревшая деталь в блоке питания

• некоторые детали могут вздуваться. Очень часто вздуваются конденсаторы;
• между элементами электросхемы произошел обрыв контактов и дорожек.

Обратите внимание! Если после вскрытия корпуса обнаружена дыра в перегоревшей плате, а некоторые детали вообще разорваны, то ремонт своими руками такого преобразователя будет нерентабельным. Проще купить новый блок питания и подключить его к подсветке.

В тоже время, если была обнаружена всего пара перегоревших деталей, то самостоятельный ремонт позволит вам сэкономить достаточно денег. Ведь отдельные детали стоят гораздо дешевле, чем полноценное устройство.

Лента горит, но не полностью что делать?

Теперь рассмотрим, почему светодиодная лента горит разным цветом, некоторые секции потускнели, либо полностью погасли?

Если вы столкнулись с такой проблемой – не обязательно менять всю инсталляцию, можно выполнить местный ремонт. Монтаж выполняется двумя способами:

• Скрытый — лента скрывается в короб;
• открытый метод — находится на поверхности.

Когда источник света скрыт в специальном профиле или на тыльной стороне конструкций, её гораздо проще отремонтировать. Просто найдите границы нерабочей области и обрежьте ленту по линиям разреза (как правильно резать светодиодную ленту).

Если монтаж видимый – приходится отрезать больший участок, чтобы скрыть коннектор. Дойдите до места, где можно незаметно спрятать соединение и от туда начинайте удалять нерабочий участок ленты.

После чего замените кусок аналогичным по мощности, типу и количеству светодиодов. Для этого нужно либо припаять, что не всегда может быть удобным, либо использовать коннекторы.

Основы правильного монтажа

Чтоб не сталкиваться с ситуациями, когда светодиодная лента горит не полностью, нужно рассмотреть основные правила монтажа:

1. Минимальный радиус изгиба – 5см. Когда вы оборачиваете ленты вокруг тонких трубок или углов, будьте готовы к тому, что она может повредится. Тонкие проводники у её основания не выдерживают таких деформаций.
2. Не монтировать вблизи зон с повышенной температурой. Частичный выход из строя светодиодной ленты может произойти потому, что вблизи находится отопительная батарея или другой источник тепла.
3. Плотный монтаж ленты с мощностью более 10Вт на метр – запрещен! Светодиоды хоть и имеют высокий КПД, но более половины их мощности превращается в тепло.

Нужно помнить, что когда вы собираете светильник с мощными лентами, например white 5050 60 led/m, которая имеет 14.4 Вт на метр, не стоит клеить её полоса к полосе или мотать виток к витку. Сделайте зазор хотя бы в толщину одной полосы.

После монтажа включите и дайте ей поработать хотя бы пару часов, периодически проверяя температуру. Если руку начинает обжигать, т.е. поднялась выше 50 градусов – сделайте конструкцию реже. Для достижения большей яркости, воспользуйтесь жесткой полосой 5730(5630) на алюминиевом основании или другими мощными светодиодами.

Схема нужна для починки

Когда была обнаружен причина поломки, то можно начинать ремонт. Чтобы обойтись для этого своими руками, нужна схема работы преобразователя. В БП, предназначенных для подключения светодиодных лент, часто используется типовая схема.

Схема блока питания

В таких устройствах наиболее часто приходят в негодность следующие компоненты:

• TL494 или микросхема ШИМ контроллера. Его аналогами являются М1114ЕУ, IR3M02, МВ3759, KA7500 и т.д.;
• транзисторы ключевого плана Т10 и Т11;
• конденсаторы С22 и С23, а также С30-С33;
• сдвоенный диод D33.

Все остальные элементы данной схемы сгорают очень редко. Но при поиске неисправностей их также нужно проверять. Ведь если включить блок питания с хотя бы одной неисправной деталью, то он снова перегорит. При этом выгореть могут и ранее дееспособные компоненты электросхемы.

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.

Этапы проверки работоспособности БП

Чтобы выявить неполадки в БП, которые визуально не определяются, необходимо проделать следующие манипуляции:

• вскрываем блок;
• осматриваем предохраниться и подаем напряжение на конденсаторы С22 и С23. В норме оно будет в районе 310 В. Такое напряжение свидетельствует об исправности выпрямителя и сетевого фильтра;

• далее при номинальной нагрузке проверяем конденсаторы. Их напряжение должно быть примерно по 150 вольт;
• после этого проверяем микросхему TL494 (аналог KA7500).

Чтобы проверить TL494 своими руками делаем следующее:

• отключаем напряжение в 220 В;
• на БП подаем напряжение в 12-15 В на вывод 12 (+) и 12 В — на вывод 7 (–). Далее все напряжения будут приводиться относительно вывода 7;

Обратите внимание! Для проверки напряжения следует использовать вольтметр.

• после этого проверяем напряжение на выходе 14. В норме оно должно показывать около +5В(-5%) и быть стабильным при изменении значения напряжения от +9В до +15В на выводе 12. Если это условие не выполняется, то значит сгорел внутренний стабилизатор и микросхема подлежит замене;
• с помощью осциллографа проверяется пилообразное напряжение, которое должно быть на выводе 5. Если оно имеется в искаженном виде или вообще отсутствует, то значит повреждены времязадающие элементы C35 и R39 или встроенный генератор. Опять-таки такую микросхему нужно заменить;
• далее проверяем наличие на выводах 8 и 11 прямоугольных импульсов. Они появиться только в ситуации, включения или выключения БП. Если они присутствуют, то микросхема считается исправной;
• чтобы увидеть увеличение ширины импульсов на выводе 8 и 11, необходимо соединить вывод 7 с проводником 4-ого вывода. Если вывод 4 соединить с 14-м, то импульсы должны исчезнуть. Если этого не произошло, то микросхему нужно менять;
• если понизить до 5В напряжение внешнего источника, то импульсы должны исчезнуть. При поднятии напряжения +9В…+15В – они должны появиться. Если это не случилось, тогда можно считать реле напряжения неисправным. Это опять приводит к замене микросхемы.

Таким образом можно своими руками проверить работоспособность данной микросхемы.

Строение блока питания

Если при включении блока питания, предназначено для светодиодных лент, он начинает «стрекотать», то это явные проблемы в ШИМ-модулятором. В такой ситуации он вообще не запускается.
Если при проверке был выявлен перегоревший предохранитель, то не спешите его заменять. Вместо него можно подключить простую лампочку накаливания примерно на 60-100 Ватт. После этого на блок следует подать напряжение в 220 В. Таким образом можно проверить исправность сетевого фильтра и выпрямления. Если лампочка вспыхивает и сразу же гаснет, то они исправны. При этом ключевые транзисторы не пробиты.

Завершающий этап ремонта

После того, как были выявлены пробитые элементы, ремонт, проводимый своими руками, можно считать практически завершенным. Осталось только выпаять все неисправные элементы и припаять на их место новые и работоспособные детали.

Готовый к проверке блок питания

После этого закрываем корпус преобразователя и проверяем его на работоспособность. После того, как вы убедились в его исправности, можно к нему подключать светодиодную подсветку.

Заключение

Для того чтобы отремонтировать БП для светодиодных лент, нужно вскрыть его корпус и проверить на исправность все элементы электросхемы. Замена нескольких деталей обойдется в разы дешевле, чем покупка нового преобразователя. Главное – правильно выявить все неисправности устройства и одновременно их устранить.

Источник