Как доработать светодиодную лампочку и сделать её практически вечной

Содержание

Специфика подключения лампочек на 12 вольт

Главная особенность лед-светильников на 12 вольт – необходимость применения трансформатора. Прибор не только понижает напряжение, но и выпрямляет его – делает из переменного постоянным. При его выборе должна учитываться суммарная мощность подключаемых светильников + необходимый буфер.

Например, если цепь включает 10 лампочек по 4 Вт, значит – в сумме будет 10*4 = 40 Вт. К этому значению прибавляется запас безопасности = 40*0,2 = 8 Вт. Итого, трансформатор должен быть мощностью = 40 + 8 = 48 или округленно 50 Вт.

Технология подключения ламп на 12 вольт производится по 3-м выше приведенным способам. Существенное отличие в схеме – обязательное наличие трансформатора после распределительной коробки. От него протягивается кабель на питание цепи.

Подключение лед-лампочек на 12 вольт должно осуществляться только через понижающий трансформаторИсточник asutpp.ru

Виды бытовых светодиодов: конструктивные отличия

Лампы для дома классифицируют по двум основным критериям: типу светодиода и конструктивному исполнению.

По первому признаку различают три вида диодов:

  • SMD – одиночные светодиоды;
  • COB – матрица из осветителей;
  • Filament – диодная нить.

SMD. Одиночные светодиоды подходят для установки на поверхность платы. Их особенность – направленное излучение света с углом рассеивания 100-130°. Приоритетное использование: точечные фонари и LED-ленты.

Конструктивно, SMD-осветитель – кристалл на теплоотводящей прослойке из меди или алюминия. Существуют разновидности с рассеивающей линзой и без

SMD-диоды долговечны, так как их конструкция обеспечивает хороший отвод тепла, не давая элементам устройства перегреваться даже при беспрерывной работе.

COB. Аббревиатура трактуется как Chip on Bord, в переводе – чип на плате. Светодиоды представляют собой корпус разной конфигурации с интегрированными в него SMD кристаллами.

Обозначения на фото: 1 –модуль SMD 5050, 2 – матрица COB на 36 чипов. Световой поток COB-диодов значительно превышает одиночные SMD

Лампы с «матричными» светодиодами не подходят для узконаправленного освещения, но и охватить все окружающее пространство они не в состоянии – их угол светового рассеивания менее 180°.

Filament. Инновационный светодиод разработан по принципу COB, но здесь на одной удлиненной цилиндрической подложке размещено множество мини-кристаллов.

Особенности LED-ламп Filament: комфортный для глаз спектр свечения, наличие прозрачной колбы, отсутствие охлаждающего радиатора. Угол рассеивания – 360°

Исходя из конструктивного исполнения, диодные лампы бытового назначения условно можно разделить на три группы:

  • стандартные модели с матовой или прозрачной колбой;
  • «кукурузы» с SMD- или COD-светодиодами.

Стандарт. Традиционные лампы, выпускаемые в разных формах: классика, свеча, груша, вытянутый шар, эллипсоид и т.д. Тип колбы зависит от используемого светодиода. Матовый корпус характерен для моделей с SMD или COD кристаллами, а прозрачное стекло – для ламп Filament.

«Кукуруза». Изначально все осветительное оборудование этого типа изготовлялось без колбы. На цилиндрической тубе размещались открытые SMD диоды, что исключало риск перегрева. Позже одиночные светодиоды стали замещать более мощными COB-матрицами.

Оба варианта имеют следующие плюсы:

  • отсутствие колбы увеличивает яркость свечения на 25-40%;
  • всестороннее освещение;
  • ремонтопригодность;
  • не нуждаются в радиаторе, что сказывается на снижении стоимости.

Основной минус – опасность соприкосания с открытыми контактами под напряжением.

На фото отображены: 1 – «кукуруза» с большими диодами SMD, 2 – светодиоды COB, 3 – маленькая лампочка с колбой

Последний вариант наименее удачный. Стеклянный корпус скрывает контакты, но блокирует выход тепла. Такая недоработка приводит к быстрому перегоранию лампы.

Устройство и особенности диодок

Внешне светодиодная лампочка мало чем отличается от своих аналогов – конструктивно она также состоит из стеклянной колбы и цоколя. Вот только внутреннее наполнение софита кардинально изменилось. Роль осветителя выполняет не вольфрамовая спираль, а светоизлучающий диод (LED – light emitting diod).

Для свечения светодиода требуется невысокое напряжение, поэтому устройство дополнено драйвером – электронной схемой, преобразующей переменный ток.

Каждый элемент выполняет определенную функцию:

  • рабочая пара радиатор/алюминиевая плата отвечает за охлаждение и отводит тепло от светодиодов и блока питания;
  • драйвер помимо стабилизации тока защищает лампу от короткого замыкания и минимизирует пульсацию светового потока;
  • система и количество светодиодов определяет мощность лампочки, угол освещения;
  • рассеиватель обеспечивает равномерность подачи луча.

Качество комплектующих деталей определяет параметры освещения, долговечность LED-продукции и безопасность ее работы для здоровья человека.

Стандартная конструкция диодной лампы кроме колбы-рассеивателя, системы светодиодов и цоколя включает драйвер, радиатор и алюминиевую печатную плату

Повышенный интерес к диодам обусловлен рядом значимых преимуществ относительно ламп накаливания:

  • экономичность – потребление электричества сокращается в 8-10 раз;
  • долговечность – срок службы увеличен в 20-40 раз;
  • сохранение яркости при перепадах напряжения;
  • незначительный нагрев колбы – риск обжечься о LED-лампу отсутствует.

В светильник ограниченной мощности можно установить более яркий диод, чем устаревший аналог со спиралью накаливания.

Светодиоды выигрывают и у люминесцентных ламп по таким параметрам: экономичность, безопасность и качество свечения. Спектр LED-осветителей ближе к дневному свету

У диодных лампочек все же имеются недостатки. Основные минусы: высокая цена и наличие в продаже изделий низкого качества. Кроме того, возможность изменения яркости ограничена – диммирование предусмотрено только в более дорогих моделях.

Светодиодные лампы на 220 В: за и против

Преимущества ламп 220 В

  • Простота монтажа. Для таких лампочек не нужен блок питания или понижающий трансформатор. Достаточно просто вкрутить в люстру или бра и пользоваться. Такая лампа имеет несколько светодиодов и драйвер.
  • Всегда доступны. Лампы со стандартным цоколем можно купить в любом хозяйственном магазине.  
  • Есть модели для точечного освещения. Например, лампа Wolta 25S с цоколем GU 5.3 и подобные ей идеально подойдут для подвесного потолка. Также они будут отлично работать в ванной комнате или кухне, где повышенная влажность. Для них не нужен импульсный блок питания.

Недостатки ламп 220 В

Небольшой срок службы. Мы уже писали, что в дешевых некачественных лампочках плохо организовано отведение тепла из цоколя, где расположен драйвер, из-за чего он быстро сгорает. В целом замечено, что 220-вольтовые лампы перегорают чаще 12-вольтовых. 

Опасность поражения током. В сравнении с 12 В опасность напряжения в 220 В значительно выше. Хотя стоит отметить, что в домашних условиях при правильной эксплуатации люстр, точечных светильников и других осветительных приборов, попасть под напряжение можно крайне редко.

Если не хотите заморачиваться с монтажом понижающего трансформатора или установкой блока питания, смело берите обычные светодиодные лампочки на 220 В. А в ванной комнате или сауне используйте защитные плафоны.

Сборка конструкции

Хотя вариантов изготовления светодиодной лампы множество, мы рассмотрим пример с использованием старой люминесцентной лампочки. Они часто встречаются в домах и квартирах, потому проблем с поиском заготовки возникнуть не должно.

  1. Главные интересующие нас компоненты люминесцентной лампы это цоколь и отражатель. Тут располагаются объединенные в электросхему элементы. Они отвечают за включение лампочки. Потому разбирайте корпус очень аккуратно, дабы не повредить конструкцию. Иначе придется искать другую люминесцентную лампу, пока не научитесь разбирать ее.
  2. Непосредственно та схема, которая используется на люминесцентной лампе, для создания светодиодного устройства нам не подойдет. Ее следует разобрать.
  3. Из цоколя потребуется использовать предохранитель. Потому извлекать ее из схемы не нужно.
  4. Потребуется и сам диод. Обычно там применяют диоды марки 1N4007.
  5. Для новой схемы добавляется электролит. Подойдет практически любой, но только напряжение его должно быть минимум 50 Вольт, а емкость от 100 мкФ и выше.
  6. Самый главный элемент для будущей светодиодной лампы это непосредственно сами светодиоды. Можете задействовать элементы из светодиодных лент. Их разрезают на участки, содержащие по 3 диода. Для питания этого участка используется напряжение 12 Вольт. Для нашей лампы потребуется взять 4 таких отрезка. Ниже приведена схема, согласно которой выполняется сборка всех компонентов будущей лампы.
  7. Чтобы не возникало проблем с разбалтыванием светодиодов в цоколе, посадите их на любой клей. Желательно что-то из разряда супер-клея.
  8. А для кусков диодов лучше использовать каркас. Вооружитесь для этих целей любым плотным материалом, который гнется. Исключением является металла и любой проводящий ток материал. Многие мастера используют пенокартон, свернутый в трубочку. Ее диаметр должен оказаться немного меньше, чем диаметр цоколя. Пенокартонную конструкцию лучше дополнительно насадить на клей для лучшего сцепления.
  9. Грубо говоря, самодельные светодиодные лампочки, использующие питание на 220 Вольт это цоколь с основанием для кусочков светодиодной ленты. Отрезки ленты крепятся снаружи трубочки пенокартона, что образует светящуюся часть лампы. Все просто, как вы сами можете убедиться.
  10. Приклеивание ленты на пенокартонное основание рекомендуется с помощью жидких гвоздей. Так вы сможете подкорректировать расположение светодиодов. Супер-клей возьмется намертво. И если сделать что-то не совсем ровно, исправить это вы уже не сможете.
  11. Саму ленту не редко заливают жидкими гвоздями. Снаружи остаются только сами светодиоды. Так светильник будет выглядеть оригинальнее, а клей дополнительно сможет защитить устройство от механических нагрузок.
  12. Подобные собранные устройства на 220 Вольт могут питаться и от напряжения 40 Вольт.
  13. Если использовать напряжение 220 Вольт, каждый отрезок ленты с диодами получит напряжение 11,5 Вольт.
  14. Если же повысить его до 240 Вольт, идущее на отрезки светодиодов напряжение станет 12 Вольт.
  15. Подобные моменты позволяют понять, что сделанные лампы не будут опасаться перепадов напряжения.
  16. Собрав конструкцию согласно схеме, вы получите лампу с приличной эффективностью излучаемого света.

Есть ли у подобной схемы недостатки? Да. Но он один, хотя и существенный.

Проблема собранной схемы в том, что вы получаете электрическую открытую связь, заключенную между электрической сетью на 220 Вольт и светодиодами. Потому обращение с подобными устройствами потребует повышенного внимания. Но если соблюдать элементарные правила безопасности, проблем с эксплуатацией самодельной лампочки возникнуть не должно.

https://youtube.com/watch?v=4OVoWexJcLM

Хотя процесс самостоятельной сборки светодиодной лампы не является сложным, при отсутствии элементарных знаний в данной сфере есть минимум две причины отказаться от самостоятельных попыток собрать конструкцию:

  1. У вас просто может ничего не получиться, если не разбираться в схемах.
  2. Собранная кустарным способам лампочка может навредить всей проводке вашего дома, привести к печальным последствиям.

Если же опыт есть, хотя бы из личного интереса стоит попробовать собрать нечто подобное.

Преимущества и недостатки светодиодов

Ещё недавно на вершине популярности были люминесцентные лампы, но за несколько лет они были вытеснены LED-светильниками.

Последние годы светодиодное освещение завоевало львиную рыночную долю благодаря множеству потребительских достоинств, среди которых можно выделить следующие:

  1. Экономичность. Новые LED-светильники потребляют в 9-10 раз меньше электроэнергии, чем аналогичные по световому потоку лампы накаливания.
  2. Долговечность. Срок беспрерывной службы хороших светодиодов исчисляется годами, хотя их светимость и несколько снижается со временем.
  3. Высокий КПД, благодаря которому лампы практически не нагреваются.
  4. Безопасность. При повреждении LED-лампы не образуется острых осколков и не выделяются вредные вещества. В излучаемом потоке отсутствует УФ излучение.
  5. Возможность регулирования цветовой температуры.
  6. Высокая прочность светодиодов.
  7. Регулирование яркости свечения.
  8. Работоспособность в широком диапазоне температур.
  9. Широкий ассортимент. Возможность выпуска осветительных приборов произвольной формы.

Многочисленные плюсы светодиодных ламп способствуют массовому переходу потребителей на эти источники освещения.

Чтобы обеспечить себе преимущества LED-светильников в полной мере, следует покупать модели именитых брендов, которые гарантируют качество своей продукции

Однако LED-светильники имеют и свои минусы, о которых следует помнить при покупке:

  1. Дороговизна. Стоимость дешевых LED-ламп в 4-5 раз выше ламп накаливания.
  2. Использование матовых колб ухудшает визуальные эффекты хрустальных люстр.
  3. Стремительное падение светимости при регулярном перегреве.
  4. Световое мерцание у дешевых моделей, которое негативно сказывается на зрении и общем самочувствии.
  5. Однонаправленность света, которая заставляет применять радиальное расположение светодиодов.
  6. Электронные компоненты дешевых LED-ламп ломаются быстрее, чем перегорает кристалл, что сокращает реальный срок эксплуатации.
  7. Некорректная работа при подключении к выключателю с индикатором.

Несмотря на недостатки светодиодных ламп, население продолжает их покупать. Реальная экономия достигается лишь за 3-4 года и только при условии работоспособности всех приобретенных светильников. Поэтому целесообразность их покупки ещё стоит оценить.

Как правильно подобрать нужный цоколь?

По этому критерию выбор осуществить довольно просто: нужно учитывать параметры светильника, имеющегося в наличии.

Производители выпускают множество светодиодных осветительных устройств. Ими можно заменить как лампы накаливания, так и галогенные.

Для первой группы взаимозаменяемыми являются цоколи Е14, Е27, Е40. Для второй — GU10, G4, GU5.3. В лампах встраиваемых, используемых для подсветки мебели, применяют цоколь GX53

При выборе следует знать некоторые нюансы:

  1. Модели с держателями G9 рассчитаны только на 220 В.
  2. Если в схеме присутствуют электронные выключатели и диммеры, нельзя использовать маленькие лампы, имеющие цоколи Е14 и Е27.
  3. Поскольку существует много вариантов осветительных приборов со штырьковым разъемами, при выборе можно легко допустить ошибку. По этой причине не нужно избавляться от перегоревшей лампы.

К светодиодным источникам света производители адаптировали почти все виды цоколей. Чтобы прибор работал стабильно и долго, нужно учитывать и допустимую мощность для определенного светильника.

Так, если ограничение по этому параметру составляет 40 Вт, то нельзя устанавливать лампу на светодиодах, рассчитанную на 6 Вт.

Особенности устройства LED ламп

Современные LED-лампы устроены сложнее, чем их предшественники с нитью накаливания. Для работы светодиодов необходим ряд электронных компонентов, которые расположены на печатной плате.

Все элементы конструкции компактно спрятаны внутри корпуса. Сами же источники света занимают минимальное количество места в светильнике.


Слабым местом недорогих LED-ламп являются конденсаторы, низкое качество которых приводит к пульсации света. Кроме того, они могут сгореть раньше самих светодиодов

Конструкция стандартной LED-лампы включает такие компоненты:

  1. Рассеиватель света из пластика. Способствует равномерному распределению светового потока во всех направлениях вокруг лампы.
  2. Печатная плата с конденсаторами, преобразователями напряжения и другими электронными компонентами.
  3. Светодиоды. Их количество и рабочее напряжение находится в строгом соответствии со встроенной электронной схемой.
  4. Алюминиевый радиатор, предназначенный для отвода тепла в мощных лампах.
  5. Вентиляционные щели, обеспечивающие пассивное охлаждение платы и светодиодов.
  6. Цоколь, с помощью которого лампа крепится в светильнике.

Таким образом, светодиодная лампа – это прибор со сложным внутренним устройством. Она требовательна к внешней температуре и параметрам электросети.

https://youtube.com/watch?v=Vwrn-tA88Ps

https://youtube.com/watch?v=V_KNhSzPOJQ

Характеристики ламп

Основными характеристиками всех выпускаемых энергосберегающих приборов являются:

Цветовая температура

При использовании устройств с нитью накаливания получить разную цветовую температуру проблематично. С появлением энергосберегающих устройств стало возможно применять лампы белого света с различным оттенком цвета. По цветовой температуре светильники бывают:

  • 6500К — холодный белый свет, который хорошо подходит для уличного освещения;
  • 4200К — нейтральный белый, средний между холодным и теплым светом. Подходит для использования в жилых, промышленных, медицинских и других помещениях.
  • 2700К — теплый белый свет, создает уют в доме и используется для освещения жилых помещений.

Дополнительная информация! Выбор цветовой температуры индивидуален и зависит от предпочтений человека и целей, для которых будет использовано освещение.

Тип цоколя

Тип цоколя стандартизирован и существует в двух исполнениях:

  • резьбовое: обозначение данного цоколя начинается с буквы Е и заканчивается числом, который обозначает диаметр цоколя (Е14, Е27).
  • штырьковое: маркировка начинается с буквы G, а цифры означают расстояние между контактами.

Дополнительная информация! Для покупки осветительного прибора с правильным цоколем, лучше взять с собой в магазин вышедшую из строя или заглянуть в паспорт светильника.

Срок службы

Энергосберегающие приборы являются надежными и долговечными устройствами. Срок их службы достаточно большой и обычно составляет от нескольких тысяч до десятков тысяч часов работы.

Обратите внимание! Важно понимать, что на срок службы существенно влияет количество циклов включения/отключения. Чем их больше — тем меньше будет служить энергосберегающая лампа

Световой поток и светоотдача

Световой поток — это физическая величина, показывающая количество отдаваемой световой энергии в единицу времени. В международной системе единиц (СИ) Он измеряется в люменах (лм или lm).

Светоотдача ламп показывает соотношение светового потока к мощности прибора (лм/Вт). Старые и неэффективные устройства накаливания имеют низкую светоотдачу (10-20 лм/Вт), более совершенные энергосберегающие устройства имеют высокий коэффициент полезного действия, а соответственно и светоотдачу (около 50-100 лм/Вт).

Важно! Светоотдача может меняться со временем при длительной эксплуатации. Такое изменение является нормальным и связано с износом светодиодов или ухудшением свойств люминесцентного прибора

Мощность

Важной характеристикой всех электрических приборов является мощность. Лампы освещения тоже не являются исключением. При использовании ламп накаливания существенно увеличивается количество потребляемой электрической энергии

Чтобы этого избежать потребители постепенно переходят на энергосберегающие приборы, потому что они энергоэффективные и имеют минимальную мощность лампы при большом световом потоке

При использовании ламп накаливания существенно увеличивается количество потребляемой электрической энергии. Чтобы этого избежать потребители постепенно переходят на энергосберегающие приборы, потому что они энергоэффективные и имеют минимальную мощность лампы при большом световом потоке.

Таблица сравнения ламп, показывающая соответствие мощности накаливания и энергосберегающих:

Мощность, Вт Световой поток, лм
Накаливания Светодиодные Люминесцентные
25 3 6 255
40 5 11 430
60 9 15 720
75 11 19 955
100 14 18 1350
150 19 45 1850
200 27 70 2650

Обратите внимание! На упаковке светодиодных и энергосберегающих устройств производители часто указывают эквивалент (например 11 ватт энергосберегающая лампа равна 40 ваттной накаливания), который соответствует мощности лампы накаливания. Это делается не только из маркетинговых целей, но и для понимания покупателем световой способности прибора

Устройство лампы на светодиодах

В зависимости от назначения осветительного прибора и особенностей производственных линий фирмы-производителя, устройство светодиодной лампочки может иметь некоторые, достаточно ощутимые отличия, которые следует учитывать при выборе.

Устройство светодиодной лампы LED

Фирменные изделия

Конструкционными особенностями LED-ламп на 220В, которые выпускаются производителями с мировой известностью, является наличие следующих обязательных составляющих:

  • светорассеивающей полусферы;
  • чипов;
  • алюминиевой печатной платы с пастой достаточной теплопроводности, что позволяет регулировать работоспособность чипов;
  • радиаторов на основе анодированного сплава алюминия;
  • драйвера, имеющего схему гальванически развязанного модулятора;
  • полимерного основания цоколя в виде полиэтилентерефталат;
  • цокольной части, имеющей никелевое покрытие.

Следует отметить, что драйвер обладает повышенной плотностью монтажа таких частей, как трансформатор импульсного типа, микросхемы и полярные конденсаторы, а также различные планарные элементы.

Диодные лампы на 220В принято считать максимально безопасными для эксплуатации в жилых помещениях, что обусловлено отсутствием стекла, которое может стать причиной травмы.

Низкокачественные китайские лампочки


Именно недостаточно высоким качеством и отсутствием целого ряда элементов, объясняется низкая стоимость светодиодных источников света, выпускаемых китайским производителем:

  • отсутствие радиатора;
  • отсутствие драйвера;
  • наличие простого питающего блока в виде неполярного конденсатора;
  • отсутствием надежной стабилизации выходного тока.

Питающей блок устанавливается в центральной части платы со световыми диодами. На одной стороне присутствует диодный мост и резисторы, а на другой – пара конденсаторов.

Процесс охлаждения в китайских источниках света осуществляется посредством точечных малоэффективных отверстий в корпусе, что и становится основной причиной частого перегорания кристаллов.

Светодиоды используются не только в стационарных приборах, но и в качестве автономных источников цвета. Светодиодный фонарь своими руками – рассмотрим порядок сборки конструкции.

Информация по изготовлению светодиодных светильников своими руками представлена тут.

Filаmеnt лампы

Конструктивной особенностью «филаментной лампы» является наличие основных составных частей, представленных:

  • светодиодными стержнями;
  • стеклянной колбой;
  • металлической цокольной частью;
  • платой драйвера.

В качестве дополнения можно рассматривать наличие основания цокольной части.

Таким образом, светодиодный филамент можно рассматривать как прямоугольный или круглый стержень из стекла с миниатюрными светодиодными кристаллами.

Нанесение на каждый элемент толстого силиконового слоя желтого люминофора помогает предотвратить прохождение ультрафиолетовых лучей, а также позволяет получить максимально равномерное рассеивание светового потока.

Маркировка светодиодных устройств

Общепринятой маркировки LED-ламп не существует. Каждый производитель вкладывает в название модели свои условные обозначения.

Указанная маркировка относится ко всем типам ламп и помогает обеспечить совместимость между устройствами с различными принципами работы

Но существует ряд распространенных сокращений, которые наносятся на лампы, не зависимо от их типа:

  1. E27, E14, E40 – вкручивающийся цоколь и его диаметр в мм.
  2. GU5.3, GU10 и GU13 штырьковой цоколь и размер в мм между контактами.
  3. A, C, R, CA, CF, G, P, S, T – форма колпачка.
  4. А, А+, А++ – степень экономичности.
  5. 2700К-6000К – цветовая температура.

Также на корпусе лампы могут отображаться общие технические характеристики, свойственные электрическому прибору: напряжение и частота тока, рабочая температура, мощность, ресурс в часах, уровень светового потока и прочие параметры.

На сколько вольт бывают светодиоды

Параметры светодиодов большей частью зависят от материала, из которого изготовлен p-n переход, хотя часть характеристик все же зависит от конструктива. Типовые значения рабочего напряжения и цвет свечения для маломощных элементов при токе 20 мА сведены в таблицу:

Материал Цвет свечения Диапазон прямых напряжений, В
GaAs, GaAlAs Инфракрасный 1,1 – 1,6
GaAsP, GaP, AlInGaP Красный 1,5 – 2,6
GaAsP, GaP, AlInGaP Оранжевый 1,7 – 2,8
GaAsP, GaP, AlInGaP Желтый 1,7 – 2,5
GaP, InGaN Зеленый 1,7 – 4
ZnSe, InGaN Голубой 3,2 – 4,5
Люминофор Белый 2,7 – 4,3

Мощные осветительные светодиоды работают при больших токах. Так, кристалл популярного LED 5730 предназначен для длительной эксплуатации при токе 150 мА. Но из-за крутой ВАХ, стабилизирующей падение напряжения, его Uраб составляет около 3,2 В, что укладывается в указанное в таблице значение.

Конструктивные отличия заводских LED-ламп

Изделия с заводской сборкой представляют поликристаллические светодиоды без многочисленных контактов. Лампочки имеют несколько отличий.

Разновидности светодиодов

Светодиод Пиранья

Светодиод является полупроводниковым многослойным кристаллом с переходом электронно-дырочного типа. Световое излучение получается при пропускании тока, но перегоревший элемент ремонту не подлежит. Производители применяют такие светодиоды:

  • DIP – в виде кристалла с двумя проводниками и линзы. Используются для гирлянд и табло с подсветкой.
  • Пиранья – кристалл с линзой и четырьмя выводами для проводников. Отличается яркостью, подходит для фар машин.
  • SMD – сверхъяркий тип небольшого размера, который устанавливается на поверхность.
  • СОВ – с неокисляемыми и ненагреваемыми контактами, отличной интенсивностью свечения. Впаивается в специальную плату.

Перед самостоятельной сборкой определитесь с источником питания.

Типы драйверов

Драйвер для светодиодов

Драйвер обеспечивает питание лампочки от электросети посредством трансформации переменного напряжения в рабочее. Самый простой элемент сконструирован из резисторов, диодного моста и конденсатора на входе.

Для светодиодных устройств применяются несколько типов драйверов:

  • линейные – рассчитаны на малые рабочие токи (до 100 мА) или для источников питания с напряжением, аналогичным падению напряжения диода;
  • импульсные понижающие – запитывает мощные светодиоды, но дроссель может создавать помехи электромагнитного характера;
  • импульсные повышающие – применяется для моделей с рабочим напряжением большим, чем у источника питания.

Виды цоколей современных ламп

Цоколь представляет собой резьбу, необходимую для присоединения лампочки к патрону, подачи электропитания и защиты вакуумной колбы. На изделии уже стоит заводская маркировка цоколя.

Назначение цоколей ламп

Первая литера обозначает тип цоколя, указанный в таблице:

Буква Расшифровка
В штифтовый
Е резьбовой
F 1 штырь
G 2 штыря
H под ксенон
K контакт кабельного типа
R утопленный контакт
P фокусировка
S софит
T для телефонии
W вводные контакты в стекле колбы

Вторая литера указывает на тип источника света: U – энергосберегающий, A – для машины, V – с кончиком конической формы.

Цифры после букв обозначают диаметр в миллиметрах.

Основные технические характеристики

Чтобы понять, подойдёт ли данный тип LED-ленты для решения поставленных задач, необходимо узнать её параметры. Для этого предлагаем рассмотреть основные технические характеристики светодиодной ленты SMD 5050.

Напряжение питания

Значительная часть светодиодных лент рассчитана на работу от сети постоянного тока напряжением 12 В, что обусловлено несколькими факторами:

  • +12 В – это стандарт, применяемый для многих видов аккумуляторов, включая автомобильные;
  • +12 В позволяет запитать группу из 3-х последовательно включенных светодиодов любого цвета с минимальными потерями на ограничивающем резисторе;
  • +12 В является наиболее безопасным напряжением для человека.

Светодиодная лента SMD 5050 на 12 В – это оптимальный вариант для конструирования подсветки в домашних условиях, т.к. для её подключения можно воспользоваться не только готовым блоком питания, но и блоком питания от компьютера или аккумулятором от ИБП.

Также в продаже можно найти светодиодные ленты SMD 5050 на 24 В и 36 В, подключаемые к соответствующему БП постоянного тока, и с питанием от сети переменного тока 220 В, подключаемые через диодный выпрямитель. Модели с таким напряжением не пользуются большой популярностью по разным причинам, в т.ч. из-за большой кратности резки. Для адресной ленты SMD 5050 напряжение питания составляет 5 В.

Степень защиты от влаги и пыли

Важным параметром при выборе светодиодной ленты является степень защиты от внешнего воздействия твёрдых предметов и воды (IPXX). Пренебрегать этим параметром нельзя, т.к. он влияет на стоимость и на способность изделия противостоять негативному влиянию внешних факторов в процессе эксплуатации. Как правило, внешняя оболочка светодиодных лент SMD 5050 имеет следующий класс защиты:

  1. IP20 – от твёрдых предметов диаметром более 12,5 мм и никак не препятствует попаданию воды. Такое изделие не имеет никакого покрытия и может применяться только внутри сухих помещений (гостиные, спальни, офисы).
  2. IP33 – от твёрдых предметов диаметром более 2,5 мм и от капель воды. В данном случае покрытие выполнено из тонкого слоя лака. Кроме сухих помещений, лента может применяться для подсветки кухни, где существует вероятность попадания на неё водяных капель.
  3. IP54 – с частичной защитой от пыли и брызг воды в виде силиконового слоя только со стороны элементов. Как и в предыдущем варианте, такая лента предназначена для оформления интерьера кухонь и прочих помещений с временно повышенной влажностью.
  4. IP65 – с полной защитой от пыли и струй воды. В данном случае защитный слой – это силиконовое покрытие со всех сторон. Светодиодная лента с IP выше 65 вполне подходит для уличной подсветки и ванных комнат.
  5. IP67 – выдерживает кратковременное нахождение под водой. Визуально от изделий с IP65 отличается типом оболочки (ПВХ профиль и силикон сверху). Она прекрасно подходит для авто- и вело- тюнинга.
  6. IP68 – наивысшая степень пыле и влагозащиты. Такая LED-лента размещена внутри ПВХ-трубки и способна длительно без повреждений выдерживать воздействие воды под давлением. Сфера её применения – украшение бассейнов и фонтанов.

Плотность светодиодов

Этот параметр указывает на количество светодиодов в одном погонном метре ленты и может принимать значения: 30, 60, 120 и 240 шт./м. Чем выше плотность монтажа, тем больше световой поток и мощность потребления светодиодной ленты SMD 5050. Чтобы не допустить деградации светодиодов, ленту с плотностью 120 и 240 светодиодов на метр необходимо клеить на алюминиевый профиль.

Иногда вместо плотности (шт./м.) на бобине можно увидеть надпись «количество – 300 шт.» Это значит, что производитель указал общее количество светодиодов в ленте длиной 5 метров. Соответственно плотность такой ленты стандартная – 60 шт./м.

Световой поток

Для монохромных и RGB светодиодных лент SMD 5050 результирующая величина светового потока зависит от цвета свечения. Известно, что глаз человека лучше всего воспринимает зелёный свет. Поэтому RGB лента, включённая в режиме зелёного света, кажется наиболее яркой. Также не стоит забывать о том, что световой поток LED-ленты «Эконом» класса примерно на 30% ниже, чем у «Премиум» класса. Причём существенная разница в качестве может наблюдаться даже у одного производителя. Например:

  • Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Econom – 180 lm;
  • Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Premium – 270 lm.

На световой поток белой светодиодной ленты SMD5050 влияет цветовая температура (оттенок). Для чипа SMD 5050 нейтрального света (4500-5500°K) нормой считается световой поток 18 лм; тёплого света (3000-4000°K) – 16 лм; холодного света (6000-7500°K) – 20 лм. Умножая данные значения на плотность, получим суммарное количество люмен, испускаемых одним метром светодиодной ленты.

Устройство и схема драйвера светодиодной люстры.

Для светодиодов как раз и нужен ток, то есть источник с большим выходным сопротивлением. Если светодиод подключить к источнику напряжения (у которого выходное сопротивление гораздо ниже сопротивления диода), то ток после некоторого напряжения будет Очень быстро возрастать, пока диод не сгорит.

Блок питания (инвертор) для последовательного включения светодиодов люстры

А данный драйвер – простейшее устройство, я такие паял в 7-м классе, в радиокружке. Источником тока его можно назвать с большой натяжкой, из-за того, что его выходное сопротивление больше либо равно сопротивлению нагрузки. Это мы посчитали выше.

Вскрываем, и видим незатейливую плату без единого активного элемента:

Разбираем светодиодный драйвер

Коричневые бочонки – это балластные (ограничительные) конденсаторы. Они на рабочее напряжение 400 В, емкость на 0,33 мкФ:

Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера

и 0,82 мкФ:

Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера

На корпусах написано соответственно 334 и 824. Что это означает – поищите “Обозначения цифро-буквенные на конденсаторах”. Я писал об этом в статье по ремонту контроллера люстры с пультом, ссылка выше.

Вид со стороны пайки:

Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема со стороны пайки.

И наконец,

Ремонт драйвера

Прежде всего прозвони предохранитель, если он есть. Прибор должен показать нулевое сопротивление. Сделать это можно, не выпаивая предохранитель из платы. Прибор показал бесконечно большое сопротивление? Замени предохранитель и включи лампу в сеть для проверки. Светится? Ремонт окончен. Если же предохранитель в порядке, продолжаем ремонт. Проверь диодный мост. Как это сделать, ты можешь подробно узнать здесь.

Диодный мост рабочий? Тогда выпаивай сглаживающий электролитический конденсатор и прозвони его. Если конденсатор исправен, то в начальный момент прозвонки мультиметр покажет маленькое сопротивление, которое будет на глазах расти, пока не уйдет в бесконечность.

Если драйвер простой, как часто случается, то все эти манипуляции обязательно приведут к успеху и окончанию ремонта. Если драйвер сложнее, то все, что ты можешь сделать, это прозвонить остальные электролитические конденсаторы и диоды. Конденсаторы легче выпаять полностью, у диода можно выпаять лишь один вывод. Чтобы он потерял контакт с платой, прибор достаточно приподнять иголкой или пинцетом.

Если и тут все в порядке, то, увы, для дальнейшего более сложного ремонта придется воспользоваться помощью квалифицированного электронщика.