Перестали гореть светодиоды в люстре. Анализ и ремонт

Испытание драйвера и последовательно соединенных светодиодов люстры

Подробный обзор

Конструкция светодиодной лампы

Для начала немного теории: расскажем, как устроена светодиодная лампа.

Устройство светодиодной лампы

Как известно, основным минусом любого светодиода является то, что света он производит гораздо меньше, чем тепла, следовательно, это тепло необходимо как-то отводить. Собственно, конструкция лампы решает в первую очередь именно эту задачу.

 

В самом низу нашей схемы расположен стандартный цоколь, который в идеале должен быть произведен из не окисляющегося и не особенно нагревающегося материала, например, специального пластика. При этом цокольная часть зачастую убирается в полимерное основание, что обеспечивает ее более надежную защиту.

Если такая защита имеется, в ней обязательно должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия, поскольку, как мы уже говорили, охлаждение — непременное условие длинной жизни такой лампы. Эту же задачу выполняет и радиатор, который занимает не меньше половины площади лампы и изготавливается из анодированного сплава алюминия.

Внутри лампы, под зашитой цоколя расположен так называемый драйвер — мозг лампы, который служи для преобразования переменного тока в постоянный. В идеале он должен быть снабжен несколькими стабилизаторами, поскольку электрические сети редко бывают идеальными и напряжение в них может скакать.

Непосредственно на радиатор встраивается монтажная плата. По сути, это алюминиевая пластина, на которой сверху расположены несколько светодиодов, а на нижнюю часть, обращенную к радиатору, наносится термопаста. Собственно, именно на монтажную плату приходится почти 90% тепла, излучаемого светодиодами.

Наконец, на верхней части схемы расположена стеклянная колба, она же рассеиватель светового пучка. Эта часть практически не нагревается, однако во многом именно от ее конструкции зависит, чтобы лампа светила ровно и ярко.

Так почему перегорают светодиодные лампы?

Причин может быть несколько, и практически все они — следствие экономии производителем.

Экономят на драйверах

Качественные электронные драйверы для светодиодных ламп — удовольствие недешевое. Но известные бренды используют только такие драйверы: они обладают хорошими возможностями по стабилизации.

Есть устройства и другого типа, на основе конденсаторов. Такие гораздо дешевле, их и используют в большинстве дешевых ламп.

Здесь уже стабилизации практически никакой, пульсация при работе огромная — светодиоды в таких режимах долго не выдерживают и перегорают.

Экономят на радиаторах

Светодиоды не любят перегрева. Поэтому практически в каждой лампе используется радиатор, керамический или алюминиевый. Но это тоже расходы. На материалах радиатора экономят, эффективность отвода тепла крайне низкая. В результате, например, в закрытых плафонах, где вентиляции практически нет, светодиодные лампы быстро перегреваются и перегорают.

Экономят на светодиодах

Конечно же, сэкономить могут и на самых светодиодах. Проверить качество этих элементов мы с вами не можем никак, так что остается надеяться на совесть производителя ламп.

Какие лампы будут служить долго?

Конечно, не дешевый китайский noname. Мы не проводили тесты светодиодных ламп, но проанализировали подобные тесты на других ресурсах и составили Топ-5 брендов, которые занимают лидирующие позиции. Вот они (просто перечисляем, без ранжирования по местам):

  • Philips
  • Osram
  • Ikea
  • Lexman
  • Voltega

Как продлить срок службы светодиодных ламп?

Если вы заметили, что светодиодные лампы слишком быстро выходят из строя, тому может быть несколько очевидных причин.

У вас неполадки с электропроводкой. Проверьте состояние соединений проводов в распределительной коробке, в самих светильниках.

Окислились или заржавели контакты в патронах. Такое часто случается на дачах, в загородных домах.

Вы используете слишком мощные лампы. Например, 10-ваттная светодиодная лампа в закрытом плафоне с большой вероятностью будет перегреваться. Попробуйте использовать менее мощные.

И помните: лампы, как и любой другой товар, имеют гарантийный срок. Если ваша лампа перегорела без видимых причин, вы можете обратиться к продавцу или производителю с просьбой заменить ее на новую. Для подтверждения даты покупки не забывайте сохранять чеки из магазинов.

Почему часто перегорают галогенные лампочки

Галогенная лампа — не самый частый гость в приборах, которые мы используем дома. Обычно ставят их на точечные светильники, но могут и в люстру установить. Эти лампы «панически боятся» наших оголённых рук. Вот такие они «недотроги». Видите ли, от голых рук на их нежной поверхности остаются жирные отпечатки. А от этого они начинают интенсивно греться, вот и разрушается их колба.

Прежде чем вворачивать такую лампу, необходимо облачиться в чистые перчатки. Если вдруг на поверхности увидите нечто похожее на грязь — немедленно избавьтесь от неё, не поленитесь намочить салфетку спиртом и вытереть. А ещё эти лампочки не переносят неверного монтажа электропроводки.

Как продлить ей срок службы?

Чтобы продлить срок службы лампы накаливания вам необходимо разобраться с причинами частого перегорания и устранить их.

Для этого можно посоветовать следующее:

  1. Приобретайте качественные модели от известных производителей, избегайте дешевых подделок;
  2. Проводите мониторинг уровня напряжения дома и выбирайте лампы с номиналом в соответствующем диапазоне, к примеру, до 240В.
  3. Периодически проверяйте состояние патрона и его контактов, при необходимости зачищайте их.
  4. Проверяйте неисправность выключателя, осматривайте его контакты и места подключения проводки. При необходимости произведите замену выключателя.
  5. Своевременно выявляйте неисправности проводки, не игнорируйте запах гари или плавления изоляции, проверяйте соединения проводов.
  6. Установите качественный светильник, современный ассортимент предлагает широкий выбор моделей с защитой от влаги, ударов и температуры.

В некоторых ситуациях будет целесообразным заменить классическую лампочку на энергосберегающую лампу. Люминесцентные лампы и светодиодные лампочки хоть и стоят дороже, но имеют куда больший срок службы.

Расчеты сопротивления источника и светодиодов

Спасибо нашему преподавателю схемотехники, Шибаевой Елене Михайловне.

Теперь для интереса посчитаем выходное сопротивление источника питания и сопротивления светодиодов. В расчетах участвуют – старый добрый Ом со своим знаменитым законом и формула делителя напряжения.

Итак, для случая на 30 светодиодов имеем:

  • Напряжение холостого хода источника тока – 305 В,
  • Напряжение источника тока под нагрузкой – 107 В,
  • Ток в цепи (да, ещё старина Кирхгоф со своим 1-м законом!) – 0,02 А.

Ток мы знаем из заявленных параметров диодов, но на эту цифру точно полагаться нельзя. Судя по напряжению на одном диоде, ток реально немного больше!

Чтобы расчеты были понятнее, прилагаю схему:

Схема для измерения сопротивлений

Предполагаем, что на вход схемы подается напряжение от идеального источника ЭДС с нулевым внутренним сопротивлением. Реальный источник электричества имеет внутреннее сопротивление Ri, которое мы сейчас посчитаем.

При измерении напряжения холостого хода Uн = Uхх = 305 В, поскольку входное сопротивление вольтметра гораздо больше внутреннего сопротивления источника Ri.

При подключении нагрузки Uн = 107 В, значит, напряжение, падающее на внутреннем сопротивлении источника Ri, равно 305 – 107 = 198 В.

Зная ток, посчитаем внутреннее сопротивление:

Ri = 198 В / 0,02 А = 9900 Ом.

Много это или мало? Всё познается в сравнении. В данном случае – в сравнении с сопротивлением нагрузки:

Rн = 107 В / 0,02 А = 5350 Ом.

Это – сопротивление последовательно соединенных светодиодов, когда через них протекает ток 0,02 А. Значит, сопротивление одного светодиода равно 5350 Ом / 30 = 178 Ом.

Значит, без изменения параметров схемы один светодиод можно заменить резистором 180 Ом. Это совпадает со значением, полученным опытным путем на одном светодиоде: 3,54 / 0,02 = 177 Ом.

Мы видим, что сопротивление источника электропитания больше сопротивления нагрузки. Значит – перед нами – источник тока. То есть, при изменении сопротивления нагрузки (количества светодиодов) в некоторых пределах ток почти не меняется.

Можно посчитать сопротивление диодов, когда их 22 штуки, оно будет меньше из-за того, что ток будет больше, а вольт-амперная характеристика диода нелинейна.

Вопрос на засыпку. Почему, если рассчитанное сопротивление светодиода 178 Ом, тестер в режиме прозвонки (Омметр) не показывает никакого сопротивления? Ответ пишите в комментарии, буду рад знающим и сообразительным читателям!

Ладно, что-то мы отклонились от темы.

Теперь – обещанный десерт.

Почему перегорают светодиодные лампы: причины и методы их устранения

Компактные люминесцентные лампы постепенно уступают место LED-продукции. Она более экономична. Хотя заявленный производителями срок службы в десятки тысяч часов, по факту, далек от истины. Те, кто использует такие светильники в квартире, уже обратили внимание на их недолговечность. Давайте узнаем, почему перегорают светодиодные лампы, рассмотрим каждую из причин.

Причина первая – плохой контакт и искрение проводки. Это может иметь место в выключателе, распределительной коробке, в самой люстре. Нужно тщательно проверить все соединения.

Причина вторая – «неправильная» люстра или бра. Примерно треть всей потребляемой мощности светодиодов тратится на освещение, остальная уходит на нагрев.

Последний вредит кристаллу — вызывает его ускоренную деградацию. Тем более, если производитель, чаще неизвестный (noname), не заложил в расчетах для корпуса достаточных условий для его охлаждения.

Но это присуще только самой дешевой продукции.

Случается перегрев из-за формы плафонов в люстре. Даже качественную лампу не стоит вкручивать в герметичные светильники (ip65 и подобные), а если возникла такая необходимость — покупайте 5-7-ваттные. Они выделяют меньше тепла и проработают дольше.

По отзывам покупателей, лампы средней мощности работают дольше, чем, например, 10-ваттные. По возможности, лучше вкрутить три лампы по 4 Вт, чем одну на 12.

Причина третья – низкое качество продукции. Вы вряд ли сможете исправить ситуацию, если не знаете основ электроники. Негативными факторами может стать особенности:

  • источника питания;
  • светодиодов;
  • компоновки и сборки корпуса.

Другие причины перегорания светодиодных ламп

Вы снизили количество вредных факторов до минимума, но лампы все равно выходят из строя. Отчего это происходит? Есть еще две причины:

  • слишком частое включение и выключение;
  • плохой источник питания.

Частое включение-выключение ламп

При включении света происходит бросок тока через сглаживающий конденсатор. Поэтому возникает опасность перегорания предохранителя или токоведущей дорожки. Чтобы избежать такой проблемы, не нужно постоянно переключать освещение. LED-светильники экономичны, и лишний час работы не ударит по бюджету.

Причины частого перегорания светодиодных ламп

Одно дело, когда перегорают лампы накаливания, стоимость которых достаточно низкая. В этом случае мы, как правило, не придаем большого значения проблеме и просто меняем перегоревшие изделия на новые.

Однако совсем по-другому обстоят дела, если в светильнике часто сгорает LED лампочка, стоимость которой в несколько раз выше. В этом случае смиряться нет смысла, т.к. затраты на частую замену могут заметно ударить по бюджету. Нужно разбираться с возможными причинами неисправности и устранять их.

Читайте также:  Технология отделки стен декоративной штукатуркой своими руками

Далее мы расскажем, почему перегорают светодиодные лампы в квартире и что делать для решения проблемы.

Некачественная продукция

К сожалению, основной причиной перегорания светодиодов является низкое качество сборки. В поиске дешевой LED продукции мы часто попадаем на уловку китайских брендов – яркие лампочки, которые в качестве рекламы достаточно хорошо светят на стенде и при этом имеют стильный дизайн.

Дело в том, что большая часть светодиодной продукции из Китая изготовлена настолько в бюджетном варианте, что лампочки перегорают по причине отсутствия в схеме драйвера элементов защиты светодиодов от бросков тока.

Как результат – при скачках напряжения увеличивается ток, из-за которого светодиоды нагреваются выше номинальной температуры и, само собой, перегорают.

Помимо этого вернемся еще к одной причине, которая тесно связана с рекламным ходом при демонстрации свечения лампочки на стенде.

При выборе светодиодной лампы для дома мы все стараемся найти такой вариант, который будет светить хорошо и при этом стоить дешево.

Именно поэтому некоторые производители подбирают резисторы и конденсаторы в лампочках таким образом, чтобы светодиоды работали на всю мощь, но зато ярко. В результате срок службы изделий быстро сокращается и они сгорают.

Также еще одной причиной частого сгорания светодиодных ламп является дефект комплектации и нарушение технологии пайки, что свойственно дешевой китайской продукции.

Убедиться в сказанном выше, вы можете, просмотрев эти видео:

Что еще может быть?

Когда мы рассматривали технические характеристики светодиодных ламп, то указывали на такой параметр, как количество включений. В LED лампочках, как правило, количество включений, заявленное производителем, является безграничным.

Но на практике частое включение света влияет на срок службы светодиодов и если вы десятки раз в день задействуете выключатель света в комнате, то вполне может быть, что лампы перегорают по этой причине, особенно если они китайские.

Тут же следует рассказать и о выключателях с подсветкой.

Если люстра управляется таким выключателем, то, скорее всего, вы замечали, что LED лампочка иногда мерцает либо вообще тускло горит при выключенном свете.

В большинстве случаев светодиоды несовместимы с выключателями с подсветкой, поэтому при длительной эксплуатации они могут перегорать. Решить проблему можно просто отключив подсветку на выключателе.

Ну и последняя, редко встречаемая ситуация – когда перегорают светодиоды на 12 вольт в точечных светильниках.

Тут дело может обстоять либо в неправильной схеме подключения подсветки, либо в блоке питания (неправильно выбранная мощность или же плохое качество).

Правильные схемы подключения точечных светильников мы предоставляли. Что касается блока питания, его нужно выбирать с запасом мощности (минимум в 20%).

Обращаем ваше внимание на то, что иногда хозяева квартир думают, что у них в натяжном потолке перегорели все светодиодные лампы на 12 вольт. Первым делом лучше проверить блок питания, т.к. скорее всего, сгорел он, а не лампочки!

Вот собственно и все причины перегорания LED изделий.

Надеемся, наша информация была вам полезной и теперь вы знаете, почему перегорают светодиодные лампы, а также что делать в этом случае! Обращаем ваше внимание на важный нюанс — у каждой лампы есть свой гарантий срок, поэтому если в ваше случае перегорание произошло сразу после покупки по причине низкого качества сборки — можете смело идти туда, где покупали и решать данную проблему с продавцом!

Будет интересно прочитать:

Как утилизировать энергосберегающие лампочки?

Необходимо помнить, что люминесцентные лампы не выбрасываются как обычный мусор, где они разбиваются и все дышат ртутными парами, а утилизация энергосберегающих лампочек происходит путём их сдачи в соответствующие пункты сбора.

Итог

Существует масса проблем с энергосберегающими лампами люминесцентного типа. Наиболее распространенные – это мигание, звуковые эффекты и могут возникать посторонние неприятные запахи. Для того, чтобы предотвратить эти явления, необходимо выбирать лампы проверенных временем производителей, удовлетворяющих большому количеству международных стандартов (от пяти), использовать энергосберегающие лампы светодиодного типа.

Вставил – не горит!

Такая же проблема, но немного в другом ракурсе, возникает при установке двухконтактных светодиодных ламп в стоп-сигналы некоторых автомобилей. Вроде бы ставишь – как стоп, сигнал горит. А как габаритка – нет. И так со всеми лампами, которые образуют стопы и габариты (к примеру, на многих моделях их по 4-е штуки с каждой стороны).

Причем, если лампы запитать напрямую от аккумулятора при помощи альтернативных проводков, все прекрасно работает. Ставишь в цоколь – габарит снова не горит. Расположение контактов такое же, как и в обычных лампах, так что дело явно не в этом. В чем же причина?

Кстати, необходимо также знать, что при установке светодиода вместо обычной лампочки очень важно не перепутать минус и плюс. Масса должна подходить строго отрицательная, иначе устройство работать не будет. Но вот, вы проверили правильность подсоединения плюса-минуса, но габариты, как и прежде не горят.

А может быть еще одна причина: напайка на цоколе. Если она поменьше, чем на обычной лампе, которая ранее находилась в разъеме, то пока лампочку светодиода вставляешь – может зажечься под нажимом. Отпускаешь – пружинка поддавливает лампочку вверх, габаритный разъем получается вне контакта, а стоповый – контачит.

Нестабильное напряжение

К сожалению, качество напряжения в отечественных электросетях очень далеко от идеального. Из-за частых и сильных перепадов выходят из строя не только лампочки, но и бытовая техника. Высокое напряжение — это наиболее распространенная причина, почему перегорают лампочки в люстре. Особенно часто от этого страдают лампы накаливания. Уберечься от этой напасти можно двумя способами: подобрать правильные лампы или стабилизировать напряжение.

Нестабильное напряжение

Чаще всего в магазинах можно встретить лампы накаливания, рассчитанные под напряжение 220-230 В. При наличии частых скачков рекомендуется поискать 230-240-вольтовые источники света. Еще одним выходом станет замена ламп накаливания люминесцентными приборами, на которые повышенное напряжение не влияет. Идеальным решением является установка подходящей модели стабилизатора напряжения. Этот прибор сможет уберечь от перегорания не только лампы, но и бытовую технику.

Читайте также:  Как самостоятельно подготовить гипсокартон к поклейке обоев

Какие лампы перегорают чаще?

Не нужно надеется, что дорогие изделия от Philips перегорают реже, чем от Китайского «Маяк», бывает, как раз наоборот.

Здесь проблему нужно искать не в качестве продукции и не в производителе, а в особенностях работы электроники автомобиля и ее конструкции. Также не следует забывать и о ряде факторов, которые влияют на срок службы осветительных приборов, но о них ниже.

Лампы ближнего света, расположенные от водителя слева, как правило, перегорают чаще, чем правые.

Какие лампы перегорают чаще?

Это связано с тем, что провода идущие от блока коммутации к фарам, имеют разную длину, и, соответственно, разное сопротивление (R).

Из физики мы знаем, что величина тока обратно пропорциональна величине сопротивления.

То есть, если на левую фару идет провод длиною в два раза меньший, чем на правую, а это фактически так, то пусковой ток на нее будет идти в два раза больший, что уменьшает срок службы устройства.

На большинстве современных автомобилях лампы ближнего света включаются автоматически при запуске двигателя. В это время мотор только начинает набирать обороты и работает не стабильно, прекращает вращаться стартер и включается в работу генератор, на аккумулятор начинает поступать ток заряда.

Все эти коммутационные режимы негативно влияют на работу электроники включая и осветительные приборы.

Какие лампы перегорают чаще?

Поэтому если есть возможность, а на многих авто она есть, сначала запускайте двигатель, а через время включайте ближний свет фар, а лучше ходовые огни если они есть.

Также, чтобы продлить «жизнь» лампам многие умельцы устанавливают специальные платы плавного розжига ближнего света, впаивают диоды, реле ходовых огней, но это уже другая история и для обычного автолюбителя сложное решение.

Почему взрываются лампочки в люстре при включении — как решить проблему

Тот, кто периодически сталкивается с проблемой замены лампочек в люстрах, не понаслышке может знать о том, что они могут взрываться при включении электричества. Существует ряд причин взрывов лампочек, с которыми стоит разобраться детально, чтобы понимать, почему это происходит и что делать в таких ситуациях.

Причины взрывов лампочек

Производственный брак на цоколе и в стеклянной колбе — одна из самых простых причин нарушения сроков эксплуатации

Существует несколько основных причин, по которым взрывается лампочка:

  • Низкое качество продукции. Дешёвые лампы менее надёжны, поэтому при подключении к электрической сети не всегда выдерживают напряжение.
  • Повышенная влажность. Проблема наблюдается в условиях высокой влажности воздуха в помещении. Это может быть санузел, кухня или комната с плохой вентиляцией. Влага накапливается в патроне и вызывает короткое замыкание.
  • Плохие контакты. Нарушение соединения контактов в патроне приводит к росту напряжения и перегреву лампочки.
  • Скачки напряжения в сети. У лампочек в люстре нет стабилизатора напряжения, в отличие от других электроприборов, поэтому любое изменение напряжения в сети может стать причиной перегорания.
  • Тип лампочки. Существует несколько типов лампочек для разного напряжения в сети. Если лампочка предназначена для более низкого напряжения, то она обязательно взорвётся.

Как решить проблему

Постоянное потрескивание, мерцающий свет и взрыв при включении — явные признаки неисправного патрона

Для начала следует выяснить возможную причину взрыва лампочки, а уже затем выбирать способ решения проблемы:

  1. Выкрутить перегоревшую лампочку и протереть контакты в патроне с помощью технического спирта.
  2. Проверить соответствие напряжения в сети рабочему диапазону лампочки.
  3. Разобрать люстру, выкрутить и просушить патрон.
  4. Приобрести более качественные лампочки.
  5. Подключить люстру через стабилизатор напряжения.

Если ни один из способов не помог, значит проблема в самой люстре. В таком случае придётся полностью заменить прибор.

Меры предосторожности

Не стоит заменять патроны в светильнике на более мощные, арматура осветительного прибора может не выдержать нагрузки, а лампочка взорвётся

При работе с заменой лампочки необходимо соблюдать меры предосторожности:

  • Выкручивать лампочку можно только при выключенной люстре. Для надёжности рекомендуется отключать пробки.
  • При работе нужно использовать сухие резиновые перчатки, которые не проводят электричество.
  • В некоторых люстрах цоколь можно извлечь только с помощью острогубцев с изолирующей ручкой.
  • При работе на лестнице возможно придётся использовать силу, чтобы выкрутить цоколь. Желательно привлечь помощника, который будет держать лестницу.

Если в люстре взорвалась лампочка, не следует пугаться или бросаться в крайности. Для начала необходимо отключить люстру от сети и выкрутить оставшийся цоколь. Затем постараться найти причину проблемы и устранить её, соблюдая все меры предосторожности.

В завершение

Светодиоды – это модно, современно и практично. При выборе устройства ориентируйтесь на типовые правила и нормы. Внимательно изучайте информацию на упаковке. Доверяйте только проверенным производителям, даже если цена на брендовое изделие в 2 раза выше, чем продукция малоизвестной китайской фирмы. Лучше купить дорогой светодиод и пользоваться им 15 лет подряд, чем ежегодно (если не ежемесячно) менять вышедшие из строя дешевые изделия на новые.

Узнать о том, почему быстро перегорают галогеновые лампочки в люстре, можно из следующего видео: