Причины неисправностей в работе светодиодов
Светодиодные лампочки питаются от источника постоянного тока, в автомобиле — аккумулятора. Максимальное напряжение, которое может выдержать прибор, строго нормируется заводом изготовителем.
Для предохранения светодиодной лампы от подачи избыточного напряжения используется устройство – стабилизатор, или по-другому – драйвер. Лампы со стабилизатором показывают отличные эксплуатационные характеристики и безотказно работают, в течение продолжительного периода времени.
Проблема заключается в том, что большинство маломощных led-ламп, применяемых в габаритах, указателях поворота, фарах, салоне имеют упрощенную конструкцию, в которой исключен стабилизатор. Его функции выполняет обыкновенный резистор. Такие конструкции могут включать одну последовательную цепочку или ряд подключенных параллельно цепей.
Возможные виды поломок:
- Выход из строя всей лампы. Если в одной последовательной цепи перегорает одна из ламп, вся цепь гаснет целиком.
- Снижения интенсивности света. Если перегорает одна из расположенных параллельно цепей: лампа не гаснет полностью, а лишь теряет часть яркости.
- Мигание лампы. Это распространенный дефект, выраженный в мерцании светодиода. Подача на светодиод тока, мощность которого превышает допустимую, приводит к перегреву кристалла. В результате в p-n переходе образуется нестабильная область, через которую ток проходит не постоянно, а с определенной периодичностью. Отсюда и возникает мерцание лампы.
Сам по себе, при правильно рассчитанном сопротивлении и стабильной подаче электропитания, резистор обеспечивает надежную защиту цепи светодиодов. Высокую надежность показывают модели известных брендов. Но, зачастую они отличаются высокой ценой.
Основная причина того, что светодиодные лампочки перегорают или мигают, вытекает из маркетинга.
При производстве лампочек, китайские производители руководствуются двумя принципами: «Покупатель любит глазами и клиент должен возвращаться за новой покупкой».
Это значит, что при тестовом запуске на торговой площадке, лампа должна светить ослепительно ярким светом, чтобы привлечь внимание покупателя. А то, что после непродолжительного периода эксплуатации, она выйдет из строя, производителя не волнует
Полезные рекомендации для тех, у кого взрываются лампы
- чтобы обезопасить себя от разлета мелких осколков очередной взорвавшейся лампы по всей комнате, начните использовать галогенные источники света, в которые встроен защитный блок со стабилизатором напряжения. Они стоят немного дороже незащищённых аналогов, но за счёт поддержания нужных параметров тока дольше служат;
- если лампы взрываются в доме или квартире с ветхой проводкой, старыми выключателями или, будучи вкрученными в виды видавший осветительный прибор, наиболее вероятной причиной является их плохое состояние. Лучшим решением будет заменить проводку, выключатели и осветительные приборы на новые;
- для выкручивания цоколя, оставшегося в патроне после разрушения колбы, нужно отключить подачу тока и выкрутить его с помощью острогубцев с изолированными ручками. Цоколь очень крепко держится в патроне, поэтому при работе на высоте нужно попросить кого-нибудь подстраховать.
Для современных электрических сетей и оборудования разработаны стандарты безопасности, соответствие которым гарантирует безопасность и надёжность использования тока. Взрыв одной лампочки может произойти по причине единичного брака, но когда это происходит постоянно, следует найти причину. Исправление неполадок в домашней электросети – вопрос здоровья, безопасности и экономии, не терпящий игнорирования и откладывания в долгий ящик.
Многие сталкивались с проблемой, когда при включении света в комнате вдруг с хлопком взрывается лампа накаливания. Естественно, это неприятно – и испуг, и темнота в квартире, да еще и цоколь от лопнувшего осветительного прибора нужно как-то доставать из патрона. Но извлечь оставшуюся в светильнике деталь – это еще полдела. Необходимо понять, почему же взрываются лампочки в люстре при включении и как в последующем избежать подобных случаев.
На самом деле лампы лопаются по нескольким причинам. Необходимо разобраться, каковы они, и какие меры имеет смысл принять, чтобы такого впредь не повторялось.
Конечно, основной и наиболее часто встречающейся причиной таких хлопков является низкое качество продукции, т. е. лампы накаливания. Но это самая простая причина, избавиться от которой можно путем замены лампы, а потому не стоит на ней серьезно останавливаться. А вот если лампы не раз менялись на приборы разных производителей, а проблема остается, следует копать глубже.
Неисправность электропроводки
Неисправная электрическая проводка вызывает беспорядочное прерывание подаваемого на лампу напряжения. Если контакт нарушен в патроне, выключателе либо распределительной коробке, то в сети наблюдаются перебои электропитания, а реактивные элементы схемы управления светодиодом вызывают всплеск напряжения, опасный для светодиода.
С такой проблемой автомобилистам часто приходится сталкиваться после замены ламп, когда, под действием высоких температур, пружинные контакты спекаются и теряют упругость, из-за чего светодиод перегорает сам и может вызвать возгорание всей проводки автомобиля.
Неисправная электропроводка — частая причина перегорания даже дорогостоящих и качественных светодиодных ламп. Проблема не в качестве светодиодов — проблема в плохих электрических контактах.
Перебор напряжения и перегрев
Перегрев светодиодных светильников в авто может быть вызван низкокачественными лампами или включенными в электроцепь драйверами. Как показывает практика, этой проблемой «не болеют» только светильники «премиального» класса.
Если сравнивать дорогие и бюджетные светодиоды, то при одинаковом уровне мощности вторые могут светить намного ярче. Но это не говорит о качестве: скорее всего можно вести речь о недолгом сроке их службы.
Важно! Светодиоды в машине перегорают также из-за плохой и предварительно не продуманной циркуляции воздуха, что приводит к перегреву
Кто в группе риска
Официальной статистики на этот счет не существует. Любая оценка вопроса будет исключительно субъективной. Более того, все автомобили со светодиодной оптикой, рано или поздно столкнуться с описываемой проблемой. Соответственно, больше всего проблему с LED у тех, кто шире всего их использует. Субъективно на первое место можно было бы поставить автомобили Mercedes-Benz в первую очередь Е-класса с кузовом W212. На второе – BMW, в первую очередь модели X3 в кузове F25, а также «пятерки» X5 E70 и F10. На третью позицию следовало бы поместить Audi с ее «шестерками», «восьмерками», A4 и А3.
Однако, наивно было бы полагать, что у всех остальных моделей со светодиодной оптикой дела обстоят намного лучше. Будь это Volkswagen, Mitsubishi, Camry, Jaguar, Volvo – нет никакой разницы. Даже американские Cadillac и корейские Kia Sportage регулярно сталкиваются с теми же самыми проблемами.
По-настоящему важно запомнить не сами модели или марки, а симптомы поломки светодиодов. Как правило, сначала фонарь начинает гореть тускло
Только после этого происходит полное потухание отдельных светодиодов или даже целых секций. Поначалу, тусклые или потухшие светодиоды все еще могут «лечиться» вибрацией или стуком кулака (не делайте так!). Спустя некоторое время фонарики потухнут окончательно.
Виды подключения
DRL Орлиный глаз, глаз орла
Схема подключения ходовых огней зависит от комплектации и вашего бюджета. Существует 3 вида комплектации:
Если у вас самые дешевые и плохие, то в комплекте нет контроллера или блока управления. Такой блок выполняет функцию стабилизатора напряжения и управления включением и выключением.
В средней комплектации присутствует стабилизатор напряжения на 12в. В автомобильной сети бывают скачки напряжений, а светодиоды этого очень не любят и выходят из строя. Стабилизатор значительно продлит жизнь светодиодов. Но в этом варианте придется выбирать место для подключения, чтобы включались только при заведенном движке. Мест для этого немало, например датчик давления масла или генератор.
Отечественная модель
Дорогой вариант комплектуется блоком управления, который подключается напрямую к аккумуляторной батарее в автомобиле. По принципу работы они бывают двух видов:
- определяют разницу между количеством вольт при заглушенном и заведенном двигателе;
- более дешевый, это включение при поднятии напряжении выше 13В.
Лучшим является первый вариант, независимо от напряжения на вашей батарее, всегда правильно включение и отключение. Второй вариант бюджетный и работает не всегда. При заглушенном двигателе количество вольт должно упасть ниже 13В, чтобы контроллер отключил ДХО. На если у вас аккум новый или хорошо заряжен, то даже после остановки двигателя на нём до нескольких часов будет напряжение выше 13В. То есть дневные ходовые огни самостоятельно не отключатся, пока не будет менее 13В. Единственным недостатком будет собственное энергопотребление, когда контроллер ждёт запуска двигателя. Он будет разряжать аккум вместе с охранной сигнализацией.
Неисправности и дефекты проводки
Светодиоды портятся, если в сети происходят частые скачки напряжения. Они могут возникать из-за проблем на линиях электропередачи или непосредственно в квартире. Нужно исключить нарушение целостности изоляции проводов.
Светодиодные лампы, как и люминесцентные энергосберегайки, плохо переносят пониженное напряжение. Рекомендуется проверить качество соединений в распределительной коробке, провода подключения светильника, устранить скрутки.
Удобно использовать клеммники типа Wago. Кроме них, есть многоразовые клеммные колодки, из которых можно вытащить провода и пересоединить их. Старые выключатели вредят светодиодам и блоку питания, потому что их контакты от времени изнашиваются и начинают искрить при включении/выключении. Каждый провод должен быть качественно изолирован.
Значимость драйвера
Через любой светодиод, независимо от области применения, должен протекать стабилизированный номинальный ток (паспортное значение). Только в этом случае свечение будет ровным, а время работы кристалла сможет перешагнуть рубеж в 10 тыс. часов. Независимо от формы, размера и количества светодиодов, все LED-лампы можно разделить на две основные категории по способу управления:
- на основе драйвера с импульсным формирователем тока нагрузки;
- на основе балластного источника напряжения.
Драйвер с импульсным трансформатором и токовым преобразователем – единственно правильное техническое решение для питания LED-ламп, который выпускается промышленно.
Чтобы оценить важность стабилизатора тока, рассмотрим его принцип действия на коротком примере. В потолочных люстрах со светодиодной подсветкой, как правило, устанавливают блок стабилизатора тока
Его выходное напряжение варьируется в широком диапазоне, а значение выходного тока останется константой даже с одним светодиодом в нагрузке. В такой люстре перегоревший светодиод можно просто закоротить. Примерно по такому же принципу функционируют и более мощные токовые драйверы.
Учитывая, что выпуск светодиодных лампочек с импульсным токовым драйвером экономически не совсем оправдан, китайские предприниматели решили упростить его конструкцию. Вместо драйвера в корпус светодиодной лампы ставят балластный блок питания без функции стабилизации тока. Его выходное напряжение рассчитывают исходя из количества SMD светодиодов внутри корпуса. В результате перепадов напряжения сети изменяется мощность свечения лампы. А частые фазовые скачки до 240 В приводят к тому, что светодиодные лампы перегорают.
Основные причины выхода из строя
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.
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.
Паразитарная пульсация
Паразитарная пульсация светодиодной лампы возникает, когда для её включения используют выключатель с подсветкой. Через светодиод подсветки так же проходит достаточный ток для мигания светодиодов.
Наведённая и паразитарная пульсация – ведущий фактор риска для светодиодного освещения.
Наконец мы подошли к главной теме этого обзора — устройство защиты светодиодных ламп.
Блок защиты светодиодных ламп 220в представляет собой шунт с сопротивлением меньше, чем сопротивление светодиодов в лампочке. При возникновении паразитарных наводок они проходят через шунт, минуя лампу.
Одним из примеров таких устройств является вот такой девайс. Для активации защиты достаточно подключить его к клеммам входного напряжения драйвера питания светодиодной лампы. Применение даже такого элементарного способа защиты во много раз продлит срок жизни светодиодному освещению.
Многие из тех, кто ставил популярные нынче светодиоды на автомобили, сталкивались с проблемой их преждевременного перегорания. Первая реакция – нелестные отзывы о производителе, ведь до гарантированной им продолжительности эксплуатации, установленные светодиоды явно не дотягивают.
К сожалению, о том, что можно использовать светодиод в качестве стабилитрона, обеспечивающего стабильное напряжение тока, подаваемого на светоизлучающие диоды, многим и не известно.
Установит, бывало, автолюбитель в салоне, габаритных огнях, подсветке багажника светодиоды. А пройдет 3-4 месяца, как они начинают мерцать (именно моргать как стробоскоп). Простая замена светодиодов дает результат на пару месяцев, не более. Почему же это происходит? Качество компонентов влияет либо или существует иная причина?
Обусловлено это тем, что светодиод «запитывается» строго определенным током, что нормируется производителем. Меньше – пожалуйста, больше – нельзя. Используемая в домашних условиях «гирлянда» диодов обязательно имеет элемент, ограничивающий/стабилизирующий ток до параметров, рекомендованных производителем.
Относительно долговечности функциональности светодиодов, имеющих встроенный стабилизатор (драйвер), претензий нет, вот только, желая снизить стоимость реализуемой продукции, многие производители выпускают лампы для габаритов, приборной панели, подсветки салона, поворотников, без применения драйвера, устанавливая лишь резистор, ограничивающий напряжение.
Светодиод и лампа последовательно — почему лампа не горит?
Отличный вопрос! Как уже отмечалось, это параллельные и последовательные цепи. Параллельно ламповый и светодиодный модули получают 3 вольта. В серии они должны делить 3 вольта, поэтому каждый получает по несколько. Если бы это были 2 лампы одного типа, каждый получил бы половину напряжения. 3 лампочки подряд, каждая получает по 1/3 и т. Д. Светодиодный модуль делает его более сложным. Но сначала сделаем самую большую проблему.
Каждая лампочка является резистором. Подключите к предполагаемому напряжению и потокам тока, полностью определенным напряжением и сопротивлением. Г-н Ом отметил, что \ $ \ dfrac {E} {I} = R \ $, для чего он имел в виду, для наших целей, Вольт, деленный на Ампер, равен Ом. («E» и «I» — сокращение от «физика» для заряда и тока, «R» — сопротивление.) @Spehro назвал ток лампы 300 миллиампер, 0,3 ампер. 3 Вольт, деленные на 0,3 ампер, равны 10 Ом: \ $ \ dfrac {3V} {0.3A} = 10 \ Omega \ $. Р>
\ $ \ dfrac {V} {A} = R \ $, умножьте обе стороны на \ $ \ dfrac {1} {V}: \ dfrac {V} {AV} = \ dfrac {R} {V} \ $. Отбросьте \ $ \ dfrac {V} {V} \ $, и вы получите \ $ \ dfrac {1} {A} = \ dfrac {R} {V} \ $ или \ $ A = \ dfrac {V} {R} \ $. Две лампочки в серии, $ 10 \ Omega + 10 \ Omega = 20 \ Omega \ $. \ $ \ dfrac {3V} {20 \ Omega} = .150A \ $. Половина тока. \ $ RA = V \ $, \ $ 10 \ Omega \ times .15 A = 1,5 В \ $, половина напряжения на лампу .
Светодиодный модуль усугубляет ситуацию, потому что светодиод имеет прямое падение напряжения более 1 Вольт и 33 Ом последовательно с ним. Таким образом, ток равен \ $ A = \ dfrac {3V — 1.xV} {10 + 33 \ Omega} \ $, что-то в диапазоне \ $ \ dfrac {1.9V} {43 \ Omega} \ $ to \ $ \ dfrac {1.1V} {43 \ Omega} \ $. Максимум менее 0,05 Ампер, возможно, всего 0,025 Ампер. Между 1/6 и 1/10 тока, который лампочка получила в параллельной цепи! Р>
В целях обсуждения красные светодиоды имеют прямое падение напряжения в 1 (что-то) вольт, зеленый — около 2 вольт, синий — еще выше. Конечно, они имеют конечные значения сопротивления, но проще всего думать о них, как о простом снятии этого фиксированного напряжения. Затем ток можно рассчитать как оставшееся напряжение на резисторе. Если резистора нет, нужен более сложный способ ограничения тока.
Для большего удовольствия поместите электродвигатель соответствующего размера в ряд с лампочкой, обратите внимание на яркость лампочки, затем приложите нагрузку на электродвигатель — слегка нажимая пальцем, лопастью вентилятора или лопастью для перемещения воздуха, и т.д. Смотрите какие-нибудь изменения?
Превышение напряжения и перегрев
Светодиодные лампы в квартире перегорают по причине некачественных драйверов, либо входящих в конструкцию лампы, либо выполненных в виде выносного блока. Это не касается светодиодных светильников премиум класса. Качественный источник питания рассчитан на возможное превышение напряжения, что норма для нашей электрической сети.
Как говорилось выше, производители, нацеленные только на увеличение сбыта, искусственно завышают ток питания ламп для повышения яркости. При одинаковой мощности, дешевые светильники иногда светят ярче фирменных, что не является показателем качества. Этот факт сам по себе снижает срок службы, а превышение допустимого напряжения — третья причина перегорания светодиодных светильников.
Светодиоды в светильнике могут перегорать из-за плохой и непродуманной циркуляции воздуха, которая приводит к перегреву. В квартире старайтесь монтировать LED лампочки только в открытые светильники/люстры.
Перегорание светодиодов в автомобиле
https://youtube.com/watch?v=9qMXxOUAm5Y
По иной причине перегорают светодиодные лампы в автомобиле. Полупроводники имеют сильную зависимость от температуры. Причем сопротивление перехода с увеличением нагрева падает.
К большому диапазону температур, при которых эксплуатируются автомобильная светотехника (температура окружающей среды + нагрев подкапотного пространства), добавляется нестабильность напряжения бортовой сети и высокий уровень вибраций. Лампы головного света, ПТФ и повороты греются со стороны двигателя, размещенного с ними в едином пространстве.
Качественные светодиодные светильники рассчитаны на подобные нагрузки. Но накладываясь, все факторы приводят к досрочному перегоранию любых светодиодных ламп, включая ДХО Орлиный глаз, которые выпущены с соблюдением всех технологических норм.
ДХО Орлиный глаз
Запомните! Если в авто не горят светодиоды (или перегорают очень быстро) — первым делом проверяйте исправность цепи бортовой сети автомобиля, а именно неисправность контактов. В 99% случаев проблема в них. Даже если на лампах клеммы исправны, импульсные помехи в цепи питания из-за плохого контакта мощных потребителей могут вызвать перегорание светодиодов.
Для надежной работы светодиодного освещения в автомобиле или комнатной люстре, LED элементы нужно запитывать стабильным током, чтобы при изменениях питающего напряжения и изменении температуры кристалла, ток через светодиод не превышал допустимого значения.
