Wie man LED-Strahler repariert, wenn sie nicht mehr funktionieren
Jeder Besitzer von Beleuchtungsanlagen, auch von LED-Scheinwerfern, wird früher oder später mit einem defekten Gerät konfrontiert - nichts auf der Welt ist von Dauer. Reparieren oder wegwerfen - das ist eine Frage, die manchmal sehr schnell geklärt werden muss.
Wie ein LED-Strahler funktioniert
Äußerlich funktioniert ein LED-Strahler genauso wie sein glühendes Gegenstück. Nur verbraucht es weniger Strom und ist langlebiger. Sie emittiert das Licht nämlich nach völlig anderen physikalischen Prinzipien. Die "Ilich-Glühbirne" - die Basis veralteter Glühbirnen - leuchtet mit Hilfe eines glühenden Fadens. Dazu muss es erhitzt werden, und der Wirkungsgrad dieses Prozesses liegt nur bei 3-4 % wie bei den ersten Dampflokomotiven. Die restlichen 96-97 % der Energie werden in Wärme umgewandelt.
Bei LEDs ist das anders. Hier ist die Lichtemission auf physikalische Prozesse zurückzuführen, die am p-n-Übergang einer Diode aus einem speziellen Halbleiter (in der Regel Galliumarsenid) ablaufen und nicht vom Grad der Erwärmung abhängen. Der Wirkungsgrad einer solchen Lichtquelle erreicht 60 % (nach Angaben der Hersteller). Der Rest geht in Wärme über (das Joule-Lenz-Gesetz kann nicht umgangen werden), so dass Maßnahmen zur Wärmeabfuhr getroffen werden müssen. Andernfalls sinkt die Lebensdauer der LEDs drastisch.
Diagramm eines LED-Strahlers
Die LED-Beleuchtung kann auf verschiedenen Elementen basieren, aber das Blockdiagramm der LED-Beleuchtung ist in der Regel das gleiche.
Der Zweck des Terminals (Klemme oder Stecker) und der LED-Anordnung ist klar. Der Treiber ist ein Netzteil, das den Strom stabilisiert. Der konstante Strom ist wichtig für den langfristigen Betrieb der lichtemittierenden Elemente. Bei Laternen mit geringer Wattzahl wird der Treiber durch einen Widerstand ersetzt. Die Konstruktion ist auf diese Weise billiger, aber eine erhebliche Menge an Energie wird unnötigerweise in den Widerstand abgeleitet.
Anzeichen einer Fehlfunktion
Das offensichtlichste Anzeichen einer Fehlfunktion ist, dass der Scheinwerfer beim Einschalten der Spannung nicht leuchtet. Auch anormale Betriebszustände des Beleuchtungsgeräts werden als solche angesehen:
- geringere Helligkeit der Lumineszenz;
- flackern;
- Sichtbares Fehlen der Lumineszenz eines oder mehrerer Elemente;
- Eine Veränderung der Lichtfarbe.
In all diesen Fällen kann versucht werden, den Illuminator zu reparieren.
Achtung! Wenn die LED-Beleuchtung sichtbare Anzeichen von Überhitzung, Schmelzen der Kabelisolierung oder Funkenbildung zeigt, muss sie sofort von der 220-V-Versorgungsspannung getrennt werden.
Ursachen der Schäden
Die Ursachen für den Ausfall von LED-Geräten können unterschiedlich sein:
- Mechanische Schäden, die durch äußere Einwirkungen verursacht werden (Vandalismus, unbeabsichtigte Stöße von Maschinen usw.).
- Natürliche Alterung und Versagen von Bauteilen. Sie lässt sich nicht in jedem Fall vermeiden, aber die Gründe für die Verkürzung der Lebensdauer können sein:
- die Verwendung minderwertiger Materialien durch den Hersteller, die sich innerhalb kurzer Zeit abnutzen (Klemmen, Drähte, Wärmeleitpaste usw.);
- Verwendung von minderwertigen elektronischen Bauteilen (LEDs und Treiber);
- Verwendung von Bauteilen, die nicht den Betriebsbedingungen entsprechen, um den Preis zu senken (Kabel mit kleinerem Querschnitt, Klemmen, die nicht für die Nennlast ausgelegt sind usw.);
- Verwendung schematischer Lösungen, die die Produkte billiger machen, sich aber negativ auf die Zuverlässigkeit auswirken (fehlender Schutz vor Überlastung usw.)
- Verstoß gegen die Produktionstechnologie (Befestigung der Matrize an einer geringeren Anzahl von Schrauben mit gleichzeitiger Verringerung der Wärmeabfuhr).
Bei der Reparatur sollten Sie nicht nur versuchen, das fehlerhafte Element zu identifizieren, sondern auch die Ursache für dessen Ausfall zu verstehen. Wenn möglich, sollten die Schaltung und das Design verbessert werden (Austausch von Drähten und Klemmen, Verwendung hochwertigerer Bauteile usw.). Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass das Gerät nach der Reparatur länger hält.
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Diagnostik
Die Reparatur eines LED-Scheinwerfers beginnt mit einem Diagnosetest, um das Problem zu lokalisieren. Dies ist ein wichtiger Schritt. Je genauer die ausgefallene Einheit identifiziert wird, desto genauer wird die Entscheidung über die Zweckmäßigkeit einer Reparatur ausfallen, und die Kosten, die mit dem irrtümlichen Austausch von brauchbaren Komponenten verbunden sind, werden ausgeschlossen.
Die erste Maßnahme zur Feststellung von Mängeln ist eine externe Inspektion. Auf diese Weise können mechanische Schäden, Funkenbildung usw. erkannt werden. In diesem Stadium können offensichtliche Unregelmäßigkeiten festgestellt werden. Wenn dieses Teil in Ordnung ist, müssen Sie den Illuminator ausbauen.
Wichtig! Beginnen Sie die Demontage nur bei ausgeschalteter Stromversorgung und vergewissern Sie sich, dass diese stromlos ist. Prüfen Sie das Fehlen der Spannung nicht mit einer Warnleuchte, sondern nur mit einem Voltmeter oder einer Unterspannungsanzeige!
Das erste, worauf man achten sollte, sind sichtbare Schäden - verbrannte Blöcke, geschmolzene Isolierung usw.
Teile mit solchen Schäden müssen sofort entsorgt werden, wobei zwei Dinge zu beachten sind:
- Selbst wenn ein Modul mit äußeren Anzeichen einer Beschädigung funktionstüchtig zu sein scheint, ist es bereits potenziell unzuverlässig und kann in naher Zukunft dauerhaft ausfallen;
- Die Ursache für den Ausfall eines Moduls können verwandte Elemente sein, auch wenn sie keine äußeren Anzeichen einer Beschädigung aufweisen (die Ursache für das Schmelzen des Klemmenbretts kann ein defekter Treiber sein, eine nicht funktionierende Matrix kann zu einem defekten Stromregler führen usw.).
Wenn alles in Ordnung zu sein scheint, können Sie überprüfen, ob der Treiber funktioniert.
Lesen Sie zunächst die Eingangs- und Ausgangsparameter und vergewissern Sie sich, dass das Gerät für den Betrieb an einem einphasigen Haushaltsstromnetz ausgelegt ist. Wenn dies in Ordnung ist, legen Sie 220 V an den Treibereingang an und messen Sie die Ausgangsspannung. Ohne Last kann er etwas höher als angegeben sein. Wenn Sie den Ausgang mit einem Widerstand belasten, dessen Wert nach der Formel R=Uin/Iin berechnet wird (in diesem Fall 35 V/0,6 A=59 Ohm, Sie können den Standardwert von 56 oder 62 Ohm nehmen), dann sollte die Ausgangsspannung innerhalb der angegebenen Grenzen liegen. Als nächstes sollte der Ausgangsstrom gemessen werden. Wenn Sie kein Milliammeter haben, können Sie den Strom nach der Formel I=U/R berechnen (setzen Sie die tatsächlichen Messwerte in die Formel ein).
Wenn der Strom dem angegebenen Wert entspricht, ist die Stromversorgung gewährleistet und Sie können mit der Überprüfung der LED-Matrix fortfahren. Sie müssen verbinden an die Stromversorgung anschließen, wobei die Ausgangsspannung auf dem Etikett des Treibers abgelesen werden kann (der zu überwachende Strom ist ebenfalls dort zu finden). Achten Sie beim Anschluss auf die Polarität. Eine Störung kann durch das Glühen erkannt werden. Wenn überhaupt kein Licht oder kein Licht aufgrund des Ausfalls von 1-2 LEDs vorhanden ist, muss die Matrix ersetzt oder repariert werden.
Demontage eines LED-Strahlers mit verklebtem Glas
Viele Leuchten sind so konstruiert, dass man nur durch Entfernen des Glases an die übrigen Bauteile gelangt. Bei teuren Scheinwerfern ist der Rahmen mit dem Glas oft angeschraubt. Bei den meisten Leuchten der Economy Class ist das Glas mit Dichtungsmasse auf den Reflektorraum geklebt und lässt sich nur schwer entfernen.
Wie man das Glas eines LED-Strahlers entfernt
Wenn Sie ein Instrument mit verklebtem Glas zerlegen wollen, versuchen Sie zunächst, die Versiegelung (zumindest einen Teil davon) mit einem scharfen Messer oder einem kleinen Schraubenzieher vorsichtig abzukratzen. Wenn das nicht hilft, versuchen Sie, den Rahmen mit einem Fön zu erwärmen und ihn mit einem scharfen Gegenstand anzufassen. Wenn auch das nicht funktioniert, gibt es eine andere Methode.
Die meisten Scheinwerfer haben auf der Rückseite ihres Gehäuses eine Schraube, die wahrscheinlich dazu dient, den Innenraum nach der Montage abzudichten. Manchmal reicht es aus, diese Schraube herauszudrehen, damit der Druck im Inneren der Leuchte dem atmosphärischen Druck entspricht (durch die Luftkühlung im Inneren des Geräts kann es zu einer Verdünnung kommen). Sie können dann den Vorgang mit dem Erwärmen und Unterschneiden der Kante erneut versuchen. Wenn dies nicht funktioniert, suchen Sie eine Schraube mit demselben Gewinde, aber mit einem längeren Gewinde. Diese Schraube muss bis zum Anschlag eingeschraubt werden. Versuchen Sie dann, das Gelenk wieder zu erwärmen, indem Sie leicht auf die Schraube drücken. Wenn sich das Glas bewegt, heben Sie es an dieser Stelle ab und fahren Sie mit dem Erhitzen entlang des Umfangs fort, indem Sie den Rest der Länge vorsichtig abziehen.
Ersetzen von Teilen
Ersatzteile sind in Geschäften erhältlich, die LED-Geräte verkaufen. Wählen Sie nach den technischen Parametern aus, prüfen Sie aber auch die Einbaumaße. Es kann vorkommen, dass zwar ein Treiber verfügbar ist, der den technischen Spezifikationen entspricht, nicht aber den Einbaumaßen und Abmessungen. In diesem Fall muss geprüft werden, ob ein Einbau in das vorhandene Gehäuse möglich ist, und es müssen, falls möglich, zusätzliche Löcher für die Montage gebohrt werden.
Ersatzteile können auch online bei russischen und ausländischen Händlern erworben werden. Wenn eine Stichwortsuche nicht zum gewünschten Ergebnis führt (insbesondere bei Leuchtdioden), bieten einige chinesische Marktplätze eine Fotosuche an. In einigen Fällen ist diese Methode erfolgreich.
Sie können auch den gleichen Typ von Leuchten, die ausgefallen sind, als Spender verwenden. Oft kann man aus 2-3 defekten Scheinwerfern einen funktionierenden Scheinwerfer bauen.
Besondere Merkmale der Reparatur
Sie müssen ein defektes Element nicht immer überstürzt wegwerfen. In vielen Fällen kann er repariert werden.
Wenn die Matrix mehrere offensichtlich defekte LEDs enthält, können Sie versuchen, diese auszulöten und durch neue zu ersetzen. Löten Sie sorgfältig und zügig und vermeiden Sie dabei eine Überhitzung der benachbarten Elemente und Anschlussbahnen. Wenn die Anzahl der fehlerhaften Sendeelemente gering ist (1 oder 2), können Sie die Stelle des entfernten Elements kurzschließen, in der Hoffnung, dass sich der Treiber auf einen normalen Betrieb einstellt.
Diese Methode der Reparatur sollte jedoch nicht missbraucht werden.
Um den Treiber zu reparieren, versuchen Sie, im Internet einen Schaltplan zu finden. Fast alle preiswerten Treiber verwenden die Pulsweitenmodulation (PWM) zur Stromsteuerung und sind in etwa gleich aufgebaut:
- Gleichrichter (Diodenbrücke);
- Glättungsfilter;
- Treiber-Chip;
- Netzschalter.
Eine typische Methode zur Fehlersuche lässt sich anhand der üblichen CL1502-Treiberschaltung veranschaulichen.
Zur Überprüfung der ersten beiden Elemente reicht ein Prüfgerät aus. Ein sequentieller Prüfalgorithmus ist in der Tabelle dargestellt.
| Keine Spannung am Punkt | 1 | 2 | 3 |
| Defekte Elemente | Prüfen Sie die Spannung an den Treibereingangsklemmen und ob die Elemente R0, CX1, VR1 in Ordnung sind. | Prüfen Sie, ob die Diodenbrücke D1, D2, D3, D4 ordnungsgemäß funktioniert. | Prüfen Sie, ob die Glättungsfilterelemente (vor allem L1, C1, C2) in gutem Zustand sind. |
Prüfen Sie dann die Spannung an Pin 4 des Mikroschaltkreises, sie sollte 40-50 V betragen.
Gefahr! Der Stromversorgungskreis ist transformatorlos, jede Komponente steht unter voller Netzspannung in Bezug auf die Erde. Beachten Sie unbedingt die Sicherheitsvorkehrungen!
Wenn Sie über ein Oszilloskop verfügen und in der Lage sind, es zu benutzen, können weitere Tests durchgeführt werden. An Punkt 4 sollten Impulse zu hören sein. Bleiben die Impulse aus, ist der Mikroschaltkreis defekt. Wenn die Impulse vorhanden sind, aber keine Ausgangsspannung zwischen den Punkten 5 und 6 anliegt, überprüfen Sie die Elemente des Leistungsschalters (insbesondere D5, L2, C5).
Bei der Installation einer neuen LED-Matrix müssen einige wichtige Punkte beachtet werden:
- Entfernen Sie die Reste der alten Wärmeleitpaste vollständig aus dem Sitzbereich, waschen Sie die Oberfläche mit einem Lösungsmittel und tragen Sie nach dem Trocknen eine ausreichende Schicht neuer Paste auf;
- Befestigen Sie die neue Matrize mit der vollen Anzahl von Schrauben (es sollten nicht zwei Schrauben anstelle von vier verwendet werden), um einen vollständigen und gleichmäßigen Sitz auf dem Kühlkörper zu gewährleisten.
In seltenen Fällen kann ein defekter LED-Strahler nicht repariert werden. Sie kann in der Regel repariert werden. Die wirtschaftliche Machbarkeit einer Reparatur wird in jedem Fall vom Eigentümer der Leuchte bestimmt.