Частотный преобразователь для насоса (регулирование): выбор

Частотный преобразователь для насоса (регулирование): выбор

  • О проекте
    • Главная
    • О проекте
    • Карта сайта
    • Вопрос-ответ
  • ПЧ и УПП
    • Терминология
      • Низковольтные ПЧ
      • Высоковольтные ПЧ
      • Низковольтные УПП
      • Высоковольтные УПП
      • Станции управления
      • Аксессуары
    • Теория
    • Подбор ПЧ и УПП
    • Монтаж ПЧ и УПП
    • Энергосбережение
  • Пресс-центр
    • Новости сайта
    • Интервью
    • Статьи
    • Мероприятия
    • Акции
  • Обзор рынка
    • Производители
      • ABB
      • Advanced Control Indastrial Equipment
      • AuCom Electronics Ltd
      • B&R
      • Baumuller
      • Bosch Rexroth
      • Control Techniques
      • Danfoss
      • Delta Electronics
      • Easy Drive
      • Eaton
      • EKF
      • Emotron AB
      • ERMAN
      • ESQ
      • EURA Drives
      • Fuji Electric
      • GE
      • Gefran Siei
      • Grandrive
      • Hitachi
      • Hyundai Heavy Industries
      • IC Electronics
      • IDS Drive
      • IEK
      • INNOVERT
      • Inovance
      • INSTART
      • Invertek drivers
      • Invt
      • Jacky Enterprise
      • Keb
      • Lenze
      • LS
      • Micno
      • Mitsubishi Electric
      • Omron
      • ONI
      • Parker
      • Powtran
      • Prostar
      • Rockwell Automation
      • Santerno
      • Schneider Electric
      • Sew Eurodrive
      • Siemens
      • Tecorp Electronics
      • Toshiba
      • Vacon
      • Weg
      • Yaskawa
      • Битек
      • Веспер Автоматика
      • Вниир
      • Горнозаводское Объединение
      • Ижевский Радиозавод
      • Овен
      • Оптимэлектро
      • Приводная техника
      • Русэлком
      • Силиум
      • Стройтехавтоматика
      • Технорос
      • Триол
      • ЧЭАЗ-ЭЛПРИ
      • ЭКРА
      • Электровыпрямитель
      • Электрозавод
      • Электротекс
      • Элсиэл
      • Эрасиб
      • Эффективные Системы
    • Серии
    • Рынок
  • Купить
    • Поставщики
      • КосПА
      • ONI
      • СТОИК
      • Danfoss
      • Веспер
      • EKF
    • Инжиниринг
  • Библиотека
    • Каталоги
    • ГОСТ и ТУ
    • Видео
  • Контакты
    • Обратная связь
    • Сотрудничество
    • Реклама на сайте
    • Вакансии
    • Ответственность
  • О проекте О проекте
    • Главная
    • О проекте
    • Карта сайта
    • Вопрос-ответ
  • ПЧ и УПП ПЧ и УПП
    • Терминология Терминология
      • Низковольтные ПЧ
      • Высоковольтные ПЧ
      • Низковольтные УПП
      • Высоковольтные УПП
      • Станции управления
      • Аксессуары
    • Теория
    • Подбор ПЧ и УПП
    • Монтаж ПЧ и УПП
    • Энергосбережение
  • Пресс-центр Пресс-центр
    • Новости сайта
    • Интервью
    • Статьи
    • Мероприятия
    • Акции
  • Обзор рынка Обзор рынка
    • Производители Производители
      • ABB
      • Advanced Control Indastrial Equipment
      • AuCom Electronics Ltd
      • B&R
      • Baumuller
      • Bosch Rexroth
      • Control Techniques
      • Danfoss
      • Delta Electronics
      • Easy Drive
      • Eaton
      • EKF
      • Emotron AB
      • ERMAN
      • ESQ
      • EURA Drives
      • Fuji Electric
      • GE
      • Gefran Siei
      • Grandrive
      • Hitachi
      • Hyundai Heavy Industries
      • IC Electronics
      • IDS Drive
      • IEK
      • INNOVERT
      • Inovance
      • INSTART
      • Invertek drivers
      • Invt
      • Jacky Enterprise
      • Keb
      • Lenze
      • LS
      • Micno
      • Mitsubishi Electric
      • Omron
      • ONI
      • Parker
      • Powtran
      • Prostar
      • Rockwell Automation
      • Santerno
      • Schneider Electric
      • Sew Eurodrive
      • Siemens
      • Tecorp Electronics
      • Toshiba
      • Vacon
      • Weg
      • Yaskawa
      • Битек
      • Веспер Автоматика
      • Вниир
      • Горнозаводское Объединение
      • Ижевский Радиозавод
      • Овен
      • Оптимэлектро
      • Приводная техника
      • Русэлком
      • Силиум
      • Стройтехавтоматика
      • Технорос
      • Триол
      • ЧЭАЗ-ЭЛПРИ
      • ЭКРА
      • Электровыпрямитель
      • Электрозавод
      • Электротекс
      • Элсиэл
      • Эрасиб
      • Эффективные Системы
    • Серии
    • Рынок
  • Купить Купить
    • Поставщики Поставщики
      • КосПА
      • ONI
      • СТОИК
      • Danfoss
      • Веспер
      • EKF
    • Инжиниринг
  • Библиотека Библиотека
    • Каталоги
    • ГОСТ и ТУ
    • Видео
  • Контакты Контакты
    • Обратная связь
    • Сотрудничество
    • Реклама на сайте
    • Вакансии
    • Ответственность

  • Главная
  • ПЧ и УПП
  • Подбор ПЧ и УПП

Данный раздел посвящен выбору частотных преобразователей и устройств плавного пуска.

Выбор частотного преобразователя

Выбор частотного преобразователя требует обязательно учета всех технические параметров электропривода рассматриваемой системы, таких как:

  • Тип и характер нагрузки;
  • Величина номинального тока подключенного двигателя;
  • Величина питающего напряжения;
  • Требуемая точность и диапазон регулирования скорости;
  • Необходимость режима торможения;
  • Способы управления электроприводом;
  • Требуемые функции управления и защиты.

Помимо указанных Выше основных параметров следует также учесть возможные требования предъявляемые к самой конструкции частотного преобразователя (массогабаритные характеристики), варианту исполнения и степени защиты (IP), наличию пульта управления и др.

Учет технических параметров электропривода

Характер нагрузки

Правильное понимание особенностей системы, в которой будет работать преобразователь частоты позволяет правильно определиться с нужной серией частотного преобразователя и основным функционалом. Различные механизмы в различных системах требуют наличия определенного набора функций у частотного преобразователя. Например, для насоса и тягодутьевой машины момент нагрузки на приводной электродвигатель различны и соответственно оптимальный алгоритм управления этими приводами должен отличаться (см. теория) Многие производители выпускают отдельные серии преобразователей частоты для специального применения (например частотный преобразователь адаптированный для работы с насосами)

Мощность частотного преобразователя

Мощность электропривода, также как и его номинальный рабочий ток является, пожалуй, одним из основных его параметров. Частотный преобразователь выбирается исходя из мощности электродвигателя или его номинального рабочего тока. Выбор ПЧ необходимо осуществлять по величине тока потребляемого двигателем от частотного преобразователя с учетом перегрузочной способности частотника. Обычно перегрузочная способность учитывается совместно с её временем продолжительности перегрузки. Перегрузочная способность определяет время срабатывания непосредственной защиты электропривода и указывается в процентах (%) от номинального тока электродвигателя.

Напряжение питающей сети

Важным также являются параметры питающей сети. Наиболее часто встречающимся вариантом является – питание преобразователя частоты от трехфазной 380В.

В общем случае возможны следующие группы напряжений:

  • НН: 110 В, 220 В, 380В (690 В) – НН, низкое напряжение
  • СН-2: 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ – СН-2, среднее второе напряжение,
  • СН-1: 35 кВ – среднее первое напряжение

Очень часто преобразователи частоты, работающие от напряжения групп СН-1,2 называют высоковольтными.

Каждый из вариантов применим для различного рода решений, и зависит как от возможностей электроснабжения, так и от ряда возможностей обусловленных применением соответствующего привода.

Диапазон регулирования частоты

Если технологическим процессом предусмотрено снижение частоты вращения не более 10%, то для такого механизма будет применим практически любой частотный преобразователь. Однако в случае требования обеспечить большой диапазон регулирования частоты, необходимо выбирать преобразователь частоты способный обеспечить работу низких частотах. Также необходимо позаботится об охлаждении двигателя. Стандартный асинхронный двигатель охлаждается закрепленным на его валу вентилятором. Соответственно при снижении частоты вращения вала уменьшается охлаждение электродвигателя. Некоторые преобразователи частоты снабжены функцией контроля теплового режима. Однако возможны варианты где потребуется дополнительное охлаждение или применение другого типа электродвигателя.

Читайте также:
Фото комодов в интерьере, разнообразие моделей, актуальные цвета

Необходимость режима торможения

Для случаем управления приводом высоко инерционных механизмов возникает вопрос – куда деть кинетическую энергию двигателя при торможении. Возможны следующие варианты:

  • Отдать энергию обратно в сеть (рекуперация);
  • Остановить электродвигателем путем понижения частоты питающего напряжения статора. В таком случае избыточная энергия выделится в виде тепла на радиаторах;

Варианты использования того или иного метода должны анализироваться с точки зрения экономической целесообразности. Например рекуперативное торможения более выгодно в плане экономии электроэнергии, однако значительно увеличивает стоимость частотного преобразователя по сравнению с преобразователем частоты с простым тормозным сопротивлением. Данный вопрос необходимо рассматривать в каждом конкретном случае и учитывать все затраты за весь жизненный цикл оборудования.

Способы управления двигателем

Существуют два основных метода частотного регулирования двигателем:

  • Скалярное управление;
  • Векторное управление.

Метод скалярно управления является наиболее распространенным. Применяется как правило для управления двигателей в насосных и вентиляторных агрегатах, компрессорной технике, а также механизмов, где необходимо поддерживать технологический параметр посредством датчика обратной связи. Диапазон регулирования частоты вращения при таком методе достигает 1:10.

Недостатки скалярно метода:

    Значительно снижение величины крутящего момента при частотах f
    –>

Выбор частотного преобразователя для насоса

Автоматика разных видов может использоваться при помощи бытовых электрических насосов во многих системах управления: начиная от недорогих простейших реле и заканчивая сложными блоками электронного управления, которые по цене в десятки раз превосходят простые устройства.

Конструктивные особенности преобразователя

Для насосов водоснабжения частотный преобразователь является электротехническим прибором. Постоянное напряжение электросети он преобразует в переменное (предварительно задается частота и амплитуда).

Схема всех современных преобразователей выполнена в двойном изменении тока.

Импульсный инвертор является ключевым элементом конструкции, который имеет от 5 до 8 ключей-транзисторов. Электромотор имеет разные элементы обмотки статора, и соответствующий подключается к определенному ключу. Микропроцессором представлена система управления. Функции защиты, регулирования и контроля он выполняет параллельно. Управляющий элемент в скважинных водяных насосах подключают к реле давления. Это позволяет насосной станции функционировать полностью в автоматическом режиме.

Частотный преобразователь для насоса следует устанавливать только после тщательного изучения теории

У частотного преобразователя алгоритм работы довольно прост. Когда уровень давления в гидробаке падает ниже допустимого минимума – это определяет реле давления и передает сигнал на преобразователь, который запускает у насоса электромотор. Движок разгоняется плавно, и поэтому гидравлические нагрузки, действующие на систему, снижаются. Современные преобразователи позволяют пользователю самостоятельно устанавливать время разгона электродвигателя в пределах 5-30 секунд. В процессе разгона датчик сигнала непрерывно передает на преобразователь данные о том, какой уровень давления в трубопроводе. Когда достигается требуемая величина, блок управления останавливает разгон и поддерживает заданную частоту оборотов мотора.

Основные части конструкции:

  • Система управления;
  • Импульсный инвертор;
  • Неуправляемый выпрямитель.

Если точка водопотребления, подключенная к насосной станции, станет расходовать больше воды, то преобразователь увеличит давление методом повышения производительности насоса.

Пускозащитное устройство скважинного насоса

Поломка насосного оборудования влечет за собой многие неприятности: затраты на его ремонт или приобретение нового. Кроме того, на длительный срок прекращается водоснабжение. Установка вспомогательной аппаратуры, которая будет обеспечивать бесперебойную подачу воды, позволит избежать подобных неприятностей.

Два составных элемента устройства обеспечивают в процессе его работы пускозащитный эффект.

Главный запуск электродвигателя, а также его последующий разгон до рабочего режима достигается применением конденсатора. Защитное тепловое реле, которое имеется в его составе, обеспечивает защиту (если возникает внештатная ситуация) и отключает подачу питания (при неисправности электродвигателя). Пусковое защитное устройство может срабатывать из-за превышения рабочего напряжения. Оно возникает из-за того, что в электросети происходят скачки напряжения, которые выше допустимого уровня. Также по току может возникнуть перегрузка из-за того, что на скважинный насос идет повышенная нагрузка, или он неисправен.

Пускозащитное устройство скважинного насоса стоит достаточно дешево

Какие элементы присутствуют в пускозащитном устройстве:

  • Соединительная клеммная колодка, которая обеспечивает надлежащее качество при подключении устройства и предназначена для удобства;
  • Тепловое защитное реле с ручной или автоматической перезагрузкой;
  • Конденсаторный блок или пусковой конденсатор.

Пусковое защитное устройство для насоса может входить в комплект или поставляться отдельно. В обоих случаях не получится избежать самостоятельного подключения оборудования.

Рекомендации по выбору и покупке

Для комфортного проживания в коттедже или загородном доме одним из важнейших условий является стабильное автономное водоснабжение. Насосная станция и ЧРП должны работать бесперебойно. Для этого необходимо купить стабилизатор для насоса, установленного в колодце или скважине. Если расход воды небольшой, то можно обойтись стабилизатором и однофазным насосом.

Основное требование, предъявляемое к стабилизатору: его мощность должна превышать работу погружного насоса в три раза.

При помощи индивидуальной скважины многие дачники стараются снабдить водой свой участок. В таких случаях стабилизатор для скважинного насоса Водолей поможет избежать (при нестабильном электропитании) преждевременного выхода устройства из строя. Трехфазный стабилизатор для насосной станции большей мощности может потребоваться для подключения общего водопровода в садовом товариществе. Стабилизаторы напряжения на дачных участках очень востребованы, так как электричество на них нестабильно.

Читайте также:
Что нельзя смывать в унитаз, если не хотите, чтобы он сломался

Частотный преобразователь обладает достаточно большим сроком службы

Факторы, которые необходимо учитывать при покупке:

  • Допустимая мощность стабилизатора;
  • Скорость срабатывания прибора;
  • Диапазон допустимых напряжений;
  • Наличие функции отключения при уменьшении или превышении напряжения сети.

Во многом выбор типа стабилизатора связан с трансформатором (расстояние между объектами), уровнем в сети напряжения, частоты резких скачков за определенный период. Если колебания небольшие, то вполне может подойти электромеханический стабилизатор. Модель с релейными ключами лучше выбирать при сильных скачках.

Совершенный частотный привод для насоса

Регулирование электродвигателя частотным приводом при помощи специального преобразователя позволяет изменять его режим работы: скорость вращения, торможение, разгон, остановку, пуск. Асинхронные двигатели имеют недостаток – с их помощью сложно регулировать скорость традиционными способами.

Частотный привод электродвигателя является более совершенным.

До недавнего времени преобразователи стоили очень дорого, а с появлением микропроцессорных управляющих систем производители создали устройства, доступные по стоимости.

Частотный привод для насоса обладает компактными размерами

Преимущества:

  • Автоматизация производственных процессов и работы двигателя;
  • Повышение производительности привода и экономичности работы в целом;
  • За счет того, что снижаются перегрузки, повышается надежность оборудования;
  • Независимо от характера нагрузок создается постоянная частота вращения электродвигателя (при переходных процессах это очень важно);
  • Можно поддерживать постоянную скорость двигателя при использовании обратной связи с переменными нагрузками;
  • Частотник легко встраивается в технические действующие системы без остановки технологических процессов и существенной переделки;
  • Возможность отказа от дросселей, редукторов, вариаторов и другой регулирующей аппаратуры (диапазон их применения можно расширить), что позволяет значительно экономить электроэнергию;
  • Устранение вредного действия на технологическое оборудование переходных процессов.

Статистические преобразователи частоты сейчас являются наиболее совершенными.

Самым высокотехнологичным и перспективным устройством, который способен управлять насосным оборудованием является инверторный регулятор частоты. Он способен изменять у насосов частоту питающего напряжения, продлевает срок службы оборудования для водоснабжения и станет с течением времени экономически выгодным.

Причины перегорания светодиодных (LED) ламп в люстре, светильниках: решение проблемы

Светодиодные лампочки экономичнее своих аналогов и дают чистое свечение. Но участились случаи быстрого выхода из строя. Перегорают светодиодные источники по разным причинам, в том числе и не зависящих от качества лампочек. Выяснить ее очень важно, это сэкономит и бюджет в дальнейшем, и время.

Значимость драйвера

Срок службы ламп зависит и от качества драйвера. Именно он обеспечивает правильное питание для светодиодов и продлевает работоспособность источника.

Программа-драйвер с пульсирующим трансформатором и токовым преобразователем – исключительно верное промышленное решение с целью питания светодиодных лампочек, что издается индустриально.

Чтобы дать оценку значимости стабилизатора тока, надо провести анализ его влияния в люстре. Так люстра со светодиодной подсветкой имеет стабилизатор тока. Его выходящая напряженность колеблется в широком спектре, а значение выходящего тока постоянно даже при наличии в нагрузке одного светодиода. В такой люстре, перегоревший светодиод возможно попросту закоротить. Приблизительно по такому принципу действуют и наиболее сильные токовые драйвера.

Учитывая, то, что производство светодиодных ламп с пульсирующим токовым драйвером экономически никак не целесообразен, китайские производители приняли решение облегчить его систему, взамен драйвера в блок-корпус лампочки устанавливают одно балластный источник питания, в котором отсутствует функция стабилизации токового потока. Вследствие скачков напряжения меняется мощность сияния лампочки. Частые перепады фазы до 240 W приведут к перегоранию.

То есть, в качественных источниках не только понижается напряжение до нормы, но и постоянно происходит стабилизация тока.

Качественный драйвер, встроенный в колбу LED лампу, выглядит так:

Некачественная продукция

Чаще причина перегорания — это некачественная сборка. Такая сборка и стоит дешево, хотя внешне дизайн лампочки хороший и упаковка яркая, имеет товарный вид. На рекламном стенде они светят ярче аналогов, на что покупатели обращают внимание и отдают предпочтение такому товару. Но такая лампочка не прослужит заявленный на упаковке срок, так как в ней резистор и конденсаторы подобраны для свечения на всю мощность, что ведет к сокращению срока эксплуатации, перегоранию.

Некачественная продукция имеет плохую пайку, которая проведена с нарушениями технологии. Эта причина не видна при покупке лампы, как и многие другие. Этим и пользуются производители некачественных товаров.

Проблемы с проводкой

Если перегорание лампочек происходит постоянно, даже уже при смене ламп разных производителей, то проблему надо искать в электропроводке. Если нет возможности вызвать электрика, то проводить проверку следует хотя бы при наличии определенных навыков.

Читайте также:
Фольгированная подложка

При этом стоит проверить:

  • Распределительные коробки.
  • Скрутки проводов, особенно при соединении медного провода с алюминиевым. Такие соединения проводятся при помощи колодок.
  • Светодиодный светильник должен качественно соединяться с выведенными со стены или потолка проводами. Плохой контакт послужит причиной частого перегорания ламп.

Не проводите поиски неисправности проводки без опыта, это приведет к неприятностям.

Что еще может быть

Люди никогда не замечают, сколько раз за сутки они включают, выключают лампочки в люстре. Но это оказывает существенное влияние на продолжительность службы светодиодных ламп. Хотя на упаковке производители не делают на этом вопросе ограничений.

Удобно пользоваться выключателями с подсветкой. Их легко найти в темноте, но и красивые они. Именно они являются причиной мерцания или тусклого свечения лампочек в выключенном состоянии. Такое поведение лампочек также приведет к сокращению срока эксплуатации. Решение проблемы – отключение подсветки или замена выключателя.

Редко, но встречается перегорание светодиодов на 12 W. Причиной может служить неправильная схема подключения или неправильно подобранный блок питания.

Если перестали гореть сразу все лампочки на 12 W, то это проблема с блоком питания.

Интересное видео по теме:

Как продлить срок службы

Чтобы источник прослужил до заявленного срока, надо соблюдать некоторые правила:

  • При монтаже: не устанавливать сразу при занесении с мороза; не прикладывать много усилий, так как это нанесет внешние повреждения; светодиодные ленты не допускается клеить непосредственно на обои, мебель.
  • Светильник должен иметь индикаторный диод.
  • Если светильник не имеет защиты от влажности, то его нельзя использовать в ванных комнатах, кухне и пр.

Полезное видео по теме:

В заключение

Качество светильных товаров не всегда соответствует заявленным нормам. Каждая лампа имеет гарантию. Если перегорание произошло почти сразу, то надо обратиться к продавцу и разобраться с качеством товара.

Вы узнали причины перегорания и какие меры предпринимаются? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.

Ответ на пост «Почему умирают светодиодные лампы»

Всем привет, понравился пост автора о светодиодных лампах, но хочу ещё немного дополнить теоретическую часть практической. Вопрос выхода из строя светодиодных ламп актуален не только в случае, собственно, бытовых осветительных ламп и фонариков. Эти же светодиодные лампы устанавливаются в LCD-телевизоры, мониторы, проекторы. И если обычная лампа стоит 50-100 рублей, то через 3 отработанных года мы выбрасываем её без особых сожалений. Но вот в случае с цифровыми приборами суммы убытка становятся уже весьма значительными – по состоянию на 2021 год стоимость нового LCD телевизора начинается от 7 000 рублей и доходит до круглых сумм. Но механизм поломки подсветки в них точно такой же, как и у бытовых лампочек. Давайте разберёмся, что у них общего:

Демонстрацию начнём с бытовой лампы. Я взял дешевую лампу за 50 рублей из эконом-магазина. Итак, осветительная лампа состоит из следующих важных узлов, которые могут сломаться. Многие уже это всё не раз видели:

I. Плата со светодиодами. Непосредственно сам светоизлучатель. В случае бытовой лампы выглядит так:

В телевизоре она же выглядит так:

Обе этих платы представляют собой полностью одно и то же устройство. Разница лишь в том, что сами светодиоды разнесены на различное расстояние – в телевизоре для этого подложка делается в виде ленты и соединяется проводами. В бытовой лампе – делается на целом алюминиевом диске. Сами светодиоды в обоих случаях выглядят так:

И один рассмотрим поближе:

Можно видеть, что он как бы разделён на две части. В данном случае, это – двойной светодиод. Светодиоды бывают одинарные, двойные, тройные и т.д., но, в основном, больше 3 в один корпус не помещают по причине их нагрева. Хотя, есть и светодиоды с 50 и более кристаллами на одной подложке. Подобные устанавливаются в проекторы – ТС тоже держал такие в руках. Но посмотрите на габариты радиатора!

Вернёмся к обычной лампе. Внутри маленького корпуса мы можем увидеть: алюминиевую подложку, сами кристаллы светодиодов (чёрные прямоугольнички), и тончайшую золотую нить (маленькая перемычка, соединяющая их последовательно.

В один корпус множество светодиодов помещают для увеличения компактности схемы, удвоения или утроения светоотдачи из одной точки (важно для оптического тракта телевизоров), ускорения монтажа и сборки. Но, вне зависимости от компоновки и размещения светодиодов, схема этой платки всегда будет выглядеть так:

Т.е. все светодиоды включаются в последовательную цепь, которая от начала и до конца подключается к драйверу. Цепь может быть любой длины – в некоторых телевизорах на концы платы подаётся напряжение в 270 Вольт. Учитывая, что падение составляет лишь примерно 2.8 В на одном кристалле – посчитайте, сколько их там стоит.
Нетрудно догадаться, что при разрыве этой цепочки, перестанут гореть сразу все светодиоды. Лишь некоторые модели ламп и телевизоров имеют несколько параллельных цепочек – у таких в случае обрыва цепи сильно падает яркость, но они остаются в работоспособном состоянии.

Читайте также:
Шаровой газовый кран для подземной установки: критерии выбора + правила эксплуатации

Теперь к вопросу, а почему, собственно, эта цепь может быть разорвана? Каков механизм этого?
Как уже упоминали авторы оригинальных постов, основная причина – температура. Но порча прибора происходит не явно из-за неё, а косвенным образом. При повышении температуры начинаются деградационные физические и химические процессы в светодиодах. Их два:

1. Отрыв или разрыв тонкой перемычки. Я неспроста упомянул её на картинке. Тончайшая золотая нить. К светодиоду, как и к любым другим полупроводниковым кристаллам, нить прикрепляется методом вибрационного воздействия, в следствие чего происходит диффузия золота в приповерхностный слой кристалла, и образуется достаточно прочное соединение. Видео этого процесса можно найти на ютубе. Но золото, как и любой другой металл (как известно из курса физики) имеет свойство расширяться при нагреве и сужаться при охлаждении. Чем сильнее нагрев – тем больше будет Δl. Но, так как светодиод залит прозрачным компаундом, деваться этой длине некуда. Образуются упругие микродеформации в золотой нити. При каждом цикле включения-выключения телевизора эту нить как бы спрессовывает с обеих сторон, а потом растягивает, как гармошку. Вот только металлической нити такие деформации на пользу не идут. Ломали в детстве медную проволоку? Гнёшь её туда-сюда, и через 30-60 изгибов деформации накапливаются, связи между молекулами разрываются. То же самое происходит и здесь. Но ввиду того, что для перемычек используется золото – один из самых пластичных металлов в технике, количество циклов включения-выключения значительно увеличивается.

Что всё-таки происходит, когда перемычка порвалась? Внешне мы начинаем видеть “мерцание” лампы, либо её полное затухание. После долгого простоя лампа (или телевизор) может “включиться” на долю секунды, а затем свет снова пропадает. Происходит это потому, что разорванные концы нити могут соприкасаться друг с другом (в зависимости от вида деформации). Но сразу же после подачи тока начинается расширение проволоки, и контакт разрывается снова. Образуется автоколебательная система (смотрите опыт с пружиной и ртутью), такие колебания мы и видим как низкочастотное мерцание лампы. Светодиод вышел из строя и дальнейшей эксплуатации не подлежит.

2. Термоэлектрическая деградация кристалла.
Светодиод, как и любой другой полупроводник, работает по принципу электронно-дырочного взаимодействия – при химическом производстве вытравливают две зоны в кристалле, одна из которых содержит свободные электроны, другая – дырки. Проводить светодиод начинает при повышении потенциала выше определённого уровня, когда электроны начинают объединяться (рекомбинироваться) с дырками. Длительная эксплуатация кристалла в повышенном температурном режиме и на высоких токах приводит к тому, что начинают образовываться постоянные связи между двумя слоями – и электроны устремляются по ним, превращая носимую ими энергию в тепло (вместо светового излучения) и ускоряя деградацию. Химический состав превращается в обыкновенный проводник. От превышения тока (так как его внутреннее сопротивление начинает стремиться к нулю) перегорает тоненькая перемычка, и светодиод чернеет внутри. Цепь разрывается, работать она больше не будет.
В целом, деградация светодиода происходит по экспоненциальной кривой – постепенно в процессе работы количество “спаек” и утечек растёт. После чего, когда оно превышает определённый предел, начинается внезапный скачкообразный рост тока. Именно в этот момент лампа и сгорает – делает “Пых” и свет погас.

Т.е. наглядно это можно представить таким образом (числа на осях не соответствуют действительным, но сам процесс выглядит так) – до момента достижения красной черты по вертикали прибор работает исправно (1-3 года) – утечка небольшая. После чего начинается внезапный рост тока. Лампа начинает тускнеть и однажды ток вырастает настолько, что перемычка или драйвер перестаёт его выдерживать. Это происходит достаточно быстро – за 1-2 месяца.

Как исправляется эта проблема?
Единственный способ отремонтировать такой светильник – замена абсолютно ВСЕХ светодиодов на новые. Почему – должно быть понятно. Нам кажется, что светодиоды находятся в разных корпусах, и если мы заменим или закоротим тот, который непосредственно сгорел (участок, где цепь разорвалась), то цепь восстановится, и всё продолжит работать. Вот только нужно учитывать износ элемента. Посмотрите на схему, которую я приводил. Все светодиоды в ней РАВНОЦЕННЫ. И работают одновременно – как бы представляют собой один большой светодиод. Ведь, как мы уже знаем, светодиодов в одном корпусе может быть несколько. В сущности, не важно, как они размещены. Они являются частью одного целого. Если на ноутбуке вышел из строя чип (например, перегрузили USB-порт), то выходит из строя ВЕСЬ кристалл процессора/хаба – и ядра, и остальные модули. Частично отремонтировать его нельзя – разобрать кристалл и заменить пробитую область невозможно. Так же и здесь – есть лишь иллюзия того, что заменив часть светильника, мы отремонтируем его. Буквально через несколько десятков рабочих циклов цепь снова разорвётся – либо порвётся такая же усталая перемычка на другом светодиоде, либо он от увеличившегося тока также внезапно деградирует.

Читайте также:
Электрический лобзик по дереву: инструкция по выбору своими руками, особенности полотен

II. Драйвер светодиодов
С драйвером, в принципе, дела обстоят проще. Он представляет собой обычный импульсный (ШИМ) блок питания. Задача его – сделать из того, что имеется то напряжение, которое подходит для питания светодиодов. Как правило, форма нас не особо интересует – корпус светодиодов дополнительно покрывается люминофором для увеличения инертности. В случае бытовых ламп, драйвер делает из выпрямленного напряжения сети (310 Вольт) напряжение в 70-90 Вольт, достаточное для питания всей ленты.
Интересует нас общая мощность – все современные драйверы работают в цифровом режиме. Поэтому амплитуда и длительность ШИМ-сигнала выставляется таким образом, чтобы передавать её в светодиоды. Хотя, такой режим модуляции также губителен и сокращает срок службы светодиодов – они без конца как бы быстро зажигаются и гаснут, тем самым ещё больше раздраконивая проволоку и кристалл, ускоряя их деградацию.

Т.е. на светодиоды подаётся ток такого вида. Вот так выглядит драйвер с ШИМ модуляцией у лампы:

Основные причины перегорания светодиодных ламп

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.

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.

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.

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.

Проверка люстры, выявление дефектов

В люстре слабым местом является патрон, то есть та деталь, в которую вы вкручиваете лампочку. Место плохого контакта сильно нагревается, искрит, иногда покрывается нагаром (чернеет). Это ведет к перегоранию лампы.

Обратите внимание! Если у вас многоламповый светильник, но сгорают они чаще всего в одном и том же плафоне — проблема наверняка в патроне.

Хочется повторить: не используйте мощные светодиодные и компактные люминесцентные лампы в закрытых плафонах, особенно колбой вниз. Теплу некуда деваться, а о последствиях вы уже знаете.

Некачественные светодиодные лампы

Присматривайтесь к товару стоимостью от 125 рублей. Всё, что дешевле, — откровенный хлам. У таких ламп некачественная плата со светодиодами, не способная отводить достаточно тепла. С плохим корпусом тоже связаны «тепловые» проблемы, в них нет даже простейшего драйвера. Питание организовано через балластный конденсатор, стабилизации или защиты не предусмотрено. В последние годы такие экземпляры постепенно исчезают с рынка.

Установите параллельно светильнику варистор с напряжением срабатывания порядка 470 В. Это снизит риск — он погасит высоковольтные всплески.

Доработать такой источник света можно, если увеличить емкость фильтрующего конденсатора на плате и поставить предохранитель, если его нет.

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.
Читайте также:
Стиль Шале — это что такое: определение и виды стиля шале – это что такое: определение и виды термина

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.

Преобразователь напряжения

Отсутствие защиты от перепадов напряжения — основная проблема ламп бюджетного ценового сегмента. Стабильный ток для работы светодиодов обеспечивает драйвер. Часто именно он выходит из строя по описанным выше причинам. Проверьте наличие напряжения на выходе блока питания, а также целостность всех светодиодов.

Для низковольтных светильников (12 В) используют также электронные трансформаторы. Если у вас не горит ни одна лампа – проверьте сначала именно его. Кстати, из нескольких перегоревших совсем несложно собрать одну.

Качественный свет очень важен для вашего здоровья и зрения, но дешевая продукция – это удар по бюджету. Лампы часто сгорают, коэффициент пульсаций, качество цветопередачи не соответствуют нормативам. Следите за состоянием ваших светильников, выключателей и проводки, чтобы избежать преждевременной “смерти” ламп. Тогда вы избежите излишних трат.

Что делать, если перегорают светодиодные лампы — рассмотрим детально

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.

Действительно ли светодиоды дешевле других ламп?

Производители светодиодов заявляют, что такая продукция отличается низким энергопотреблением. В сравнении с лампами накаливания LED эффективнее примерно в 10 раз. Светодиоды на 100 Вт в реальности потребляют около 10-12 Вт. Вторым важным преимуществом LED-ламп является продолжительный срок службы. В среднем один светодиод способен беспрерывно работать на протяжении 25-30 тысяч часов.

Исходя из сказанного, получается, что одной LED-лампы (при условии, если она горит 6-7 часов в сутки) хватит на 11-13 лет. Кроме того, светодиоды не содержат ртуть и другие вредные вещества, что также положительно влияет на популярность этой продукции. Еще одно важное преимущество LED – возможность менять характер свечения лампы (от «холодных» до «теплых» оттенков).

Основной недостаток светодиодов кроется в высокой цене, установленной на подобную продукцию. Лампы на 4-9 Вт стоят в пределах 300-2000 рублей (зависит от марки и других факторов). Светильники на базе светодиодов оцениваются в 5,5 тысячи рублей и более.

Если верить заявлениям производителей, то LED-лампы окупаются через несколько лет за счет снижения энергопотребления. Но на практике ситуация выглядит иначе. По отзывам пользователей, светодиоды начинают перегорать в первый год после покупки. Причем за ними по цепочке из строя выходят остальные лампы. Более того, для обеспечения нормального уровня освещенности рекомендуется приобретать больше светодиодов, так как они испускают узконаправленный пучок света.

Как устроены светодиодные лампы 220 В

Известно, что светодиоды не могут работать напрямую от сети 220 В. Для этого им нужно дополнительное оборудование, которое, чаще всего, и выходит из строя. О нем сегодня и поговорим. Рассмотрим схему светодиодного драйвера, без которого невозможна работа осветительного прибора. Попутно и проведем ликбез для тех, кто ничего не понимает в радиоэлектронике.

Драйвер в светодиодной лампе выполняет основную работу

Схема драйвера светодиодной лампы 220 В состоит из:

  • диодного моста;
  • сопротивлений;
  • резисторов.

Диодный мост служит для выпрямления тока (превращает его из переменного в постоянный). На графике это выглядит как отсекание полуволны синусоиды. Сопротивления ограничивают ток, а конденсаторы накапливают энергию, увеличивая частоту. Рассмотрим принцип действия на схеме светодиодной лампы на 220 В.

Причины выхода из строя осветительных LED-приборов

Чтобы проще было разобраться с причинами, обобщим все данные в одной общей таблице.

Причина поломки Описание Решение проблемы
Перепады напряжения Такие светильники в меньшей мере подвержены поломкам из-за перепадов напряжения, однако чувствительные скачки могут «пробить» диодный мост. В результате перегорают LED-элементы. Если скачки чувствительны, нужно установить стабилизатор напряжения, который значительно продлит срок службы светового оборудования, но и остальных бытовых приборов.
Неправильно подобран светильник Отсутствие должной вентиляции влияет на драйвер. Выделяемое им тепло не отводится. В результате происходит перегрев. Выбрать светильник с хорошей вентиляцией, которая обеспечит нужный теплообмен.
Ошибки монтажа Неправильно выбранная система освещения, его подключение. Неверно высчитанное сечение электропроводки. Здесь выходом будет разгрузить линию освещения или заменить осветительные приборы устройствами, потребляющие меньше мощности.
Внешний фактор Повышенная влажность, вибрации, удары или запыленность при неправильном подборе IP. Правильный подбор степени защиты или устранение негативных факторов.

Полезно знать! Ремонт светодиодных светильников невозможно выполнять до бесконечности. Намного проще исключит негативные факторы, влияющие на долговечность и не приобретать дешевые изделия. Экономия сегодня обернется затратами завтра. Как говорил экономист Адам Смит: «Я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи».

Есть и такие приборы, но ремонту они не подлежат

Читайте также:
Труба профильная гост 8639-82, 8645-68

Принцип работы драйвера в лампе на светодиодах

Поняв принцип работы и схему драйвера, решение как починить светодиодную лампу на 220V уже не будет казаться сложным. Если говорить о качественных световых приборах, то неприятностей от них ждать не стоит. Они работают весь положенный срок и не тускнеют, хотя есть «болезни», которым подвержены и они. Как с ними справиться сейчас поговорим.

Подлежат ли ремонту LED-фары в машине?

Ничто не вечно в нашем мире. В том числе и лампочки в фарах автомобиля. Но какая проблема? Купил новую и поменял. Да, это так, если речь идет об обычных галогенных или ксеноновых лампах. Но что делать, если погасла светодиодная лампа или фара? К счастью, ее можно починить.

Светодиодные лампы как в задних фонарях, так и в передних становятся стандартом в автопромышленности, стремительно вытесняя обычные источники освещения. Светодиоды в автомире стали популярны благодаря своей энергоэффективности и, конечно, яркости освещения. Многие светодиодные фары имеют лучшие характеристики, чем дорогая ксеноновая адаптивная оптика.

Но с массовым приходом LED-ламп в автопромышленность появилась и проблема, связанная с поломкой светодиодных источников света. В итоге многие пользователи сегодня задаются вопросом: а что делать, если выходит из строя диод? Можно ли его заменить, как обычную лампу накаливания? У нас есть для вас две новости – хорошая и плохая.

Теоретически диоды должны быть более долговечными, чем традиционные лампочки. И это так, НО в идеальных условиях. К сожалению, автомобильные LED-фары/лампы не так устойчивы к ударам и влаге по сравнению с обычными галогенными или ксеноновыми источниками света. Поэтому светодиоды в машине выходят из строя довольно-таки часто. Кроме того диодные фары обычно конструируются таким образом, что их нельзя разобрать и заменить один световой элемент (один диод, который, например, перегорел).

Именно поэтому если в вашей машине не работает несколько светодиодов в фаре, официальный дилер обычно предлагает заменить всю фару, заявляя вам, что фара необслуживаемая. И это так. Все дело в том, что обычно диоды закреплены (припаяны) на единой плате. Поэтому по техрегламенту многих автопроизводителей в случае неисправности светодиодов на плате рекомендуется заменить весь фонарь на новый, что очень дорого.

К счастью, рынок не спит, и очень быстро в нашей стране начали появляться различные специализированные мастерские, которые занимаются автомобильным светодиодным освещением. Правда, стоимость ремонта светодиодных фар – недешевое удовольствие. Но тем не менее это все-таки лучше, чем приобретать дорогую оригинальную новую фару. Например, новая задняя светодиодная фара на Mercedes E-класс (W212) стоит более 20 000 рублей. Неоригинальная тайваньская фара стоит чуть больше 10 000 рублей.

Стоимость ремонта задней фары составляет 5000-6000 рублей. Как видите, выгоднее провести ремонт, чем приобретать новый фонарь. Однако как бы профессионально ни выглядел ремонт, следует помнить, что официально, согласно рекомендациям автопроизводителей, провести подобный ремонт качественно технологически невозможно (теоретически).

Так что не удивляйтесь, что для ремонта LED-фары специалисты могут начать ломать запаянный герметично фонарь, сверлить, переклеивать стекло и т. д. Дело в том, что не каждый корпус светодиодной фары может быть разделен на две части. В этом случае мастерам приходится в буквальном смысле разрезать фонарь, проводить ремонт, а затем долгое время склеивать. Сами понимаете, что 100% качества вы в любом случае не получите.

Обратите также внимание, что ремонт диодных автомобильных фар из-за их конструкции ближе к ремонту электроники, чем автомеханики. Также имейте в виду, что стоимость запасных частей для LED-фонарей небольшая. Но из-за сложности демонтажа платы стоимость ремонта светодиодной оптики может составлять немалую сумму. Особенно если речь идет о неисправности передней светодиодной фары.

Тем не менее в любом случае стоимость ремонта диодной оптики обойдется вам дешевле покупки новой оригинальной фары.

Как определить качественную LED-лампу?

Перед покупкой светодиода рекомендуется обратить внимание на качество сборки. В частности, следует оценить состояния корпуса и других видимых элементов.

Один из основных показателей некачественной продукции — малый вес. Масса стандартных LED-ламп на 12 Вт должна быть выше 50-60 г. Продукция, имеющая такой вес, выполнена из недорогого термопластика, а внутри корпуса скрывается тонкий радиатор из алюминия. При такой сборке детали лампы неплотно прилегают друг к другу. Из-за этого светодиоды быстро перегреваются, а контакты подвергаются окислению, что в итоге приводит к выходу из строя LED-лампы.

Рекомендуется приобретать продукцию, чей вес составляет около 100-120 г. В подобных лампах, вероятнее всего, применяются более качественные детали и материалы. Также важно обращать внимание на внешней радиатор. У качественных ламп он выполнен из алюминия и имеет ребристые края, обеспечивающие нормальное отведение тепла.

Светодиоды со рассеивателем из матового пластика быстро перегреваются. Объясняется это тем, что данный элемент накапливает внутри корпуса тепло, вследствие чего портятся лампы. Лучше покупать светодиоды с рассеивателем из матового стекла.

Читайте также:
Что лучше пескобетон или сухая смесь

К числу наиболее распространенных причин быстрого перегорания ламп относится наличие небольшого количества термопасты на алюминиевой подложки. Причем, как показывает практика, такой недостаток характерен для 90% светодиодов. Термопаста выполняет важную функцию: она обеспечивает отведение тепла к радиатору.

Важно, чтобы она была равномерно распределена по подложке. Иначе светодиоды из-за разрушения кристаллов, обусловленного перегревов, быстро перегорают. Если купленная лампа имеет съемный рассеиватель, необходимо самостоятельно нанести термопасту, разровняв ее по подложке.

Проверка люстры, выявление дефектов

В люстре слабым местом является патрон, то есть та деталь, в которую вы вкручиваете лампочку. Место плохого контакта сильно нагревается, искрит, иногда покрывается нагаром (чернеет). Это ведет к перегоранию лампы.

Обратите внимание! Если у вас многоламповый светильник, но сгорают они чаще всего в одном и том же плафоне — проблема наверняка в патроне.

Хочется повторить: не используйте мощные светодиодные и компактные люминесцентные лампы в закрытых плафонах, особенно колбой вниз. Теплу некуда деваться, а о последствиях вы уже знаете.

Проблемы с электропроводкой

На проблемы с электропроводкой указывает ситуация, при которой лампы постоянно перегорают только в определенном месте (например, в одном из цоколей люстры). В подобных случаях нужно оценить состояние проводов, питающих светодиод. Проводка должна быть изолирована и не иметь повреждений. При необходимости провода следует соединить посредством многоразовых клеммников WAGO. Наличие в них рычажков позволяет рассоединять цепь и тестировать ее отдельные элементы.

Если при осмотре проводки не выявлены дефекты, следует оценить состояние патрона. Он требует замены, когда выявляются повреждения или следы горения проводов. После замены патрона светодиоды будут работать исправно.

Третья возможная проблема кроется в винте крепления. Если он расшатался, то LED-лампа не будет плотно прилегать к патрону. Из-за этого на светодиод поступают непостоянные ток и напряжение, что приводит к перегреву его деталей.

Некачественные светодиодные лампы

Присматривайтесь к товару стоимостью от 125 рублей. Всё, что дешевле, — откровенный хлам. У таких ламп некачественная плата со светодиодами, не способная отводить достаточно тепла. С плохим корпусом тоже связаны «тепловые» проблемы, в них нет даже простейшего драйвера. Питание организовано через балластный конденсатор, стабилизации или защиты не предусмотрено. В последние годы такие экземпляры постепенно исчезают с рынка.

Установите параллельно светильнику варистор с напряжением срабатывания порядка 470 В. Это снизит риск — он погасит высоковольтные всплески.

Доработать такой источник света можно, если увеличить емкость фильтрующего конденсатора на плате и поставить предохранитель, если его нет.

Особенности монтажа светодиодов

Дешевые LED-лампы плохо переносят высокие температуры. В подобных условиях они быстро перегорают. Поэтому при выборе зоны для монтажа светодиодов необходимо избегать установки последних рядом с нагревательными элементами, бытовыми приборами. Не рекомендуется устанавливать LED-лампы на кухне, особенно рядом с плитой. В этом помещении температура нередко (особенно летом) превышает 30 градусов, что вызывает разрушение кристаллов.

В случае если монтируются ленты светодиодов, последние необходимо фиксировать на алюминиевом профиле, который обеспечит нормальный отвод тепла. Несоблюдение этого правила также приведет к перегоранию ламп.

Для автомобиля рекомендуется приобретать светодиоды с блоком стабилизации тока. Резистор не способен справиться с изменением мощности бортовой электросети автомобиля, что негативно скажется на состоянии LED-ламп. В автомобили следует устанавливать светодиоды известных и проверенных марок типа Gauss, Camelion, Feron, Jazzway и другие. Путем перебора можно найти подходящую для конкретной машины светодиоды.

Ремонт светодиодных ламп своими руками: пошаговая инструкция

Рассмотрим на примере простой ремонт светодиодной лампы:

Как можно понять, ремонт светодиодной лампы 220 В своими руками не так уж и сложен. При отсутствии новых деталей можно воспользоваться сгоревшими лампочками, выпаяв элементы из них. Из 2-3 старых собирается один рабочий световой прибор.

Заключение

Стоимость светодиодных ламп медленно, но верно снижается. Однако цена все же остается высокой. Не каждому по карману менять некачественные, но дешевые, лампы или покупать дорогостоящие. В этом случае ремонт таких осветительных приборов — неплохой выход. Если соблюдать правила и меры предосторожности, то экономия составит приличную сумму.

Лампа «кукуруза» дает больше света, но и потребление энергии у нее выше

Надеемся, что информация, изложенная в сегодняшней статье, будет полезна читателям. Вопросы, возникшие по ходу прочтения, можно задать в обсуждениях. Мы ответим на них как можно полно. Если у кого-либо был опыт подобных работ, будем благодарны, если Вы им поделитесь с другими читателями.

А напоследок, уже по традиции, короткое познавательное видео по сегодняшней теме:

Почему перегорают светодиодные лампочки? Проводим эксперимент

Многие водители, меняющие автомобильные лампочки накаливания на светодиодные, отмечают недолгий срок жизни последних… Лампы либо прекращают светить, либо, что еще более неприятно, начинают хаотично подмаргивать. Почему это происходит – ведь светодиод, по сути, почти вечный прибор? Попробуем разобраться!

Читайте также:
Чем заменить соль для посудомоечной машины и можно ли это делать?

Локализация проблемы и чуть-чуть теории.
Попробуем разобраться! И начнем с теории. Светодиод питается строго определенным током, который нормирован производителем. Меньше – можно, больше – нельзя! Поэтому последовательно с «гирляндой» диодов включается элемент, ограничивающий или стабилизирующий ток через них до значения, рекомендованного производителем диодов.
Собственно, к долговечности диодов в лампах со встроенным стабилизатором тока (который часто называют «драйвером») нет претензий. Однако большинство продающихся сегодня LED-ламп небольшой мощности (габаритные огни, подсветка салона, приборной панели, поворотников и т.п.) – это лампы, сделанные без «драйвера», по упрощенной схеме: не со стабилизатором тока, а с ограничителем, роль которого выполняет простой резистор. С ним схема простейшей диодной лампочки небольшой мощности выглядит так:

Наиболее характерные неисправности таких светодиодных ламп:
Полное перегорание – выход из строя одного диода в цепочке. Ели цепочка в лампе одна, то из-за сгорания любого из диодов последовательная цепь разрывается, и лампа гаснет целиком.
Частичное перегорание – выход из строя одной из цепочек, если их в лампе несколько. Не вызывает погасание, но яркость падает.
Мерцание-«стробоскоп» – своеобразный дефект «умирающего» диода в цепочке, когда от перегрева меняется p-n-структура кристалла – на полупроводнике образуется нестабильная область, то пропускающая ток, то нет…

Так почему LED-лампочки перегорают? В чем кроется проблема их недолговечности? В том, что производители не используют стабилизаторы тока, а применяют элементарные резисторные ограничители? Отчасти да… но не только!
Даже простейший резистор неплохо выполняет свою функцию в качестве «бронежилета» для светодиодов, защищая их от избыточного тока и преждевременной гибели. Но только в том случае, если:
— Номинал этого резистора корректно рассчитан и обеспечивает безопасный ток через диоды;
— Напряжение питания стабильно.
А вот ни того, ни другого зачастую нет… Китайские горе-инженеры знают, что автовладельцы, как правило, покупают LED-лампочки по принципу: «А включите мне её, я посмотрю, как светит!». И продавцы готовы идти навстречу покупателям – у них всегда под рукой специальный стенд с разнообразными патронами и аккумулятором, на котором они готовы зажечь любую лампу на пробу. А раз клиент «любит глазами», то производители ламп рассуждают следующим образом – нужно поставить такой токоограничительный резистор, чтобы лампочка загорелась отчаянным светом и выглядела привлекательно даже на 10-11 вольтах питающего стенд старого аккумулятора, который давно не заряжался!
В итоге диоды лампы даже при 12 вольтах УЖЕ работают с перегрузкой, а после того, как двигатель завели, напряжение в бортсети, питающее диоды, поднимается с 12 до 14,2 вольт – а это, на минуточку, почти 20% разницы! Ток еще вырос – уже до опасных величин. Вырос ток – выросла температура кристаллов диодов, что дало лавинообразно еще больший рост тока – и диоды перешли в режим работы на износ!

Переходим к практике!
Чтобы продемонстрировать, как это выглядит, переходим к экспериментам – элементарным, но наглядным! Просто подадим на несколько наобум купленных диодных ламп стандартное для автомобильной бортсети напряжение 14,2 вольта и посмотрим на потребляемый лампой ток, разогрев лампы и дальнейший рост тока.

Протестируем пару разных моделей ламп типа W5W, лампу C5W, лампу-панель с цоколем C5W, а также влагозащищенные лампы в корпусе с креплением под болт, рассчитанные на монтаж в бампер в качестве ДХО:

Берем для начала лампу в виде светодиодного модуля-панели с выносным цоколем, как у стержневых ламп типа C5W и C10W. Предполагается, что этот модуль можно запихнуть в потолочный светильник автомобиля и подключить к контактам, предназначенным для штатной C5W. Модуль готовый, лепится на двусторонний скотч, рассчитан на простую установку своими руками.

При подаче на лампу 14,2 вольт она буквально бьет по глазам нездоровым светом и стремительно раскаляется в руках – потребляемый ток при включении составляет 0,58 ампера (более 8 ватт) и непрерывно растет от саморазогрева кристаллов – через пару минут он доходит до 0,71 ампера (это уже 10 ватт!) и продолжает повышаться. Держать лампу в руке даже в течение секунды становится невозможно, что говорит о том, что температура перевалила за 70-80 градусов, и это не предел… То, что диоды смонтированы на алюминиевой плате, служащей якобы неплохим теплоотводом, им совершенно не помогает!

Вывод: в погоне за яркостью китайцы запитали диоды в лампе экстремальным током, превышающим все здравомыслимые пределы, из-за чего такая лампа заранее обречена. Девайс оправдывает свое название – «бренд», породивший эту лампу, называется… Long Hui… Длинный, стало быть, вам «привет». Из Китая…

Следующим берем LED-аналог популярной бесцокольной пятиваттной автомобильной лампочки типоразмера W5W. Светодиодная W5W-лампа имеет упаковку, фасуется по 2 штуки в блистер, на котором имеется марка некоего российского дистрибьютора, но, по сути, она столь же косоглаза и беспородна, как и панелька Long Hui…
У приличных брендов, типа Osram или Philips, светодиодный аналог 5-ваттной лампы накаливания W5W потребляет 1 ватт, что соответствует току около 0,07 ампера. Китайский LED-аналог W5W, как видим, «кушает» значительно больше – 0,26 ампера (около 3,5 ватт) и также быстро разогревается до болезненных ощущений в ладони, тогда как рабочая температура таких диодов не должна превышать 45-50 градусов…
Вывод: лампа условно пригодна для кратковременной работы (скажем, в плафоне освещения багажника), но при долговременном режиме (скажем, в габаритных огнях) она тоже не жилец…

Читайте также:
Шаровой газовый кран для подземной установки: критерии выбора + правила эксплуатации

Еще одна лампа-аналог W5W. Лампа совсем уж беспородная – даже в сравнении с предыдущими, ибо продается без упаковки – «на развес». Яркость её ниже, чем у предыдущей, но и режим работы поэтому более правильный. После подачи на лампу напряжения 14,2 вольта она потребляет ток 0,14 ампера – лампа теплая, но не обжигающая, что свидетельствует о почти корректном режиме работы диодов.

Следующий «клиент» – плоская лампа стандарта C5W. Включаем, смотрим – лампа не слишком яркая, но потребляет меньше ватта и весьма умеренно греется. Должна жить долго.

Ну и под конец – лампочки, выполненные в формате болтов для установки в бампер. Жесть как она есть… Единственные, «благодаря» которым автору удалось получить реальный ожог ладони – пусть и несильный… Потребляют всего 0,2 ампера, но за счет алюминиевого корпуса нагреваются снаружи до полного изумления. Не глядя взяв лампочку в руку после горения в течение нескольких минут, был вынужден с матерщиной и визгом её выронить!

Предварительный, промежуточный вывод выглядит так – вставляя LED-лампочки в своих машинах вместо классических, довольные их яркостью и белым светом автовладельцы закрывают плафоны, фары и прочие светильники так и не узнав о том, что при напряжении 14,2 вольта лампы разогреваются до аварийной температуры…

Выводы
В конце хотелось бы озвучить четкие и исчерпывающие рекомендации по подбору качественных ламп… Но сделать это я не берусь вот по какой причине. Возьмем, к примеру, пресловутую лампочку W5W – пятиваттную, бесцокольную, повсеместно используемую в большинстве автомобилей. Классическая лампа накаливания W5W от хорошего бренда стоит 20-30 рублей. Её безымянный китайский светодиодный аналог стоит уже около 100 рублей – и он, хотя светит ярче, а энергии потребляет меньше, является лотереей в плане надежности. Может проработать долго, если китайцы не переборщили с яркостью и потреблением тока, а может «откинуться» через месяц-другой. Соответственно, светодиодная W5W хорошего бренда, типа упоминавшихся уже Osram или Philips, уж точно будет работать долго и счастливо, но при этом и стоит 500-800 рублей за пару, что лично мне видится за гранью добра и зла.

Собственно, советовать сакраментальное «покупайте бренд!» на фоне вышесказанного трудно, ибо слишком велик ценовой разрыв между качественной лампой накаливания и безымянной «диодкой», не говоря уже о «диодке» именитой… 30 рублей за верную «классику» со спиралькой против 100 рублей за диодную лотерею без гарантии. Или даже 30 против 250-300 за «диодку» европейского производства… Одна лампочка – это еще туда-сюда, но если вы хотите поменять несколько штук, то здравый смысл уже намекает на непродуктивность такого тюнинга, в особенности на фоне кризиса…

Попробуем подобраться к конструктивным и понятным обывателю выводам с другой стороны – как выбрать из изобилия недорогих безымянных китайских LED-лампочек такую, чтобы она служила долго? Теоретически сделать это можно, но вот практически… Чтобы прийти к правильным выводам, нужна слишком сложная процедура плюс навыки радиолюбителя… Взять в руки лампочку, изучить визуально диоды, опознать их породу, вспомнить, какой ток потребляет данный тип диодов, сосчитать их число и вычислить приблизительный потребляемый ток всей лампочки. После чего подать на лампу питание через амперметр и определить – близок ли потребляемый ток к номинальному или завышен… Бред?! Бред…

Другой вариант – купить дешевую LED-лампу и самостоятельно встроить в неё или впаять в разрыв подходящего к патрону провода подобранный резистор, снизив запредельную яркость и температуру диодов. Но тут опять-таки требуются электротехнические навыки и возня, что устроит не каждого…

Так что, похоже, круг замкнулся… Если вышеперечисленные варианты вам не подходят, то либо покупаем дорогой европейский бренд, либо экспериментируем с беспородными лампочками, меняя их одну за другой и ожидая, пока повезет, либо вовсе не вмешиваемся в конструкцию автомобиля и… ждем удешевления LED-девайсов!

материал заимствован с портала www.kolesa.ru

Если данная запись Вам была интересна, я был бы признателен, если Вы поделитесь ссылкой со своими подписчиками.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: