Ремонт LED лампы. Помогите разобраться

[Igee]

Всем привет. 

Пожалуй первый раз сталкиваюсь со схемой на переменке и прошу помочь разобраться.

Имеется светильник марки ЭРА NLED-421-3W-BK с аккумулятором.

                      

3 ряда по 10 светодиодов. Размер где то 3х3,5мм. Что то похожее на Cree XLamp ML-C или XLamp ML-E.
По заявлению производителя у него есть 2 режима:  максимальная яркость и приглушенный свет. Однако, максимальный свет на самом деле был максимальным только до тех пор пока аккумулятор не начинал разряжаться и свет затем становился таким же приглушенным.

Мне это было не удобно и я, не сильно вникая в схему, решил убрать из нее батарею, чтобы всегда был максимальный свет, ну, и как вы поняли, лампа перестала гореть, а у меня появился повод поизучать  схему. 

Ниже привожу фото платы и срисованную с нее схему(вроде бы без ошибок).

Ну и собственно вопрос: что случилось, когда из схемы исчезла батарея?
По факту удалось выяснить, что пробит диод D2 и умерли R3 и R4. Судя по полоскам один их них на 3,3 Ом, другой наверное 0,15 Ом, а не 1,5 ГОм. Цвет всё таки серебряный а не серый.
Не могу понять как провести расчеты этой схемы.

Разбираться я решил начать с индикатора сети: какой же ток должен быть на этом светодиоде?
Ёмкость измерил мультиметром = 1,69 мкФ.
По формуле полного сопротивления:

  получается, что сопротивление на  участке RC = 1873 Ом. После диода еще резистор на 330 Ом,  итого около 2,2К. Но ведь это означает, что ток через диод у нас 100 мА. Почему же он до сих пор жив? 

Ну и дальше не совсем понятно как посчитать нужды самой лампы. 
Если отталкиваться от того, что у нас стоят диоды на 3,2В/150мА, то получается, что падение напряжения 96В. Остается 124В. Для тока 150мА нам бы надо сопротивление 124/0,15 = 827 Ом, а у нас аж 1873. С этим сопротивлением ток получается всего 66 мА. Или я совсем неправильно считаю?

И почему такие маленькие номиналы R3 и R4?

Буду благодарен за разъяснения. 
 

PS: Расчет сопротивления тут: Calc.xlsx

 

Изменено 3 апреля, 2018 пользователем Igee
Добавил файлик с расчетом.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Лоцман]

1 час назад, Igee сказал:

что случилось, когда из схемы исчезла батарея?

Исчезло правильное питание с/д . Попытки питания с/д от цепей зарядки аккумулятора в 99% случаев приведёт к их выгоранию.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Slavka]

И плюс к этому скорей всего дохлый аккумулятор.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[_RUS73_]

24 минуты назад, Лоцман сказал:

Исчезло правильное питание с/д . Попытки питания с/д от цепей зарядки аккумулятора в 99% случаев приведёт к их выгоранию.

Только вчера ремонтировал фонарь со всеми сгоревшими светодиодами. Кто то додумался в положении включено с полностью посаженным аккумулятором поставить фонарь на зарядку.

 

У автора топика проблемы как таковой нет. Заменить все светодиоды. В качестве источника питания использовать первый попавшийся под руку зарядник от телефона. Ток ограничить.

[Лоцман]

54 минуты назад, _RUS73_ сказал:

Кто то додумался в положении включено с полностью посаженным аккумулятором поставить фонарь на зарядку.

Правильно, вышибаются моментом, причём почти все.

[Alkarn]

Диоды вылетают в момент включения.  Если включение произошло в момент, когда в сети амплитудное значение напряжения 310 В, а незаряженный конденсатор имеет сопротивление практически 0, то на очень короткое время, до заряда конденсатора, ток через него и через диоды может достигать десятков ампер. Это длится недолго, несколько десятков микросекунд, но диодам хватает. Аккумулятор выдерживает такой удар. Можно вместо аккумулятора поставить мощный стабилитрон, например, Д815, с напряжением стабилизации равным напряжению аккумулятора, установить его на небольшой радиатор. И полезно последовательно на входе поставить резистор ом на 15-20, мощностью 2-5 Вт.

Кстати, откуда ты взял 96 вольт?  Аккумулятор на сколько, на 12 В? Диоды там включены последовательно-параллельно, разберись как.

[Стальной]

5 часов назад, Igee сказал:

лампа перестала гореть

Правильно. Из сети аккум медленно подзаряжается и быстро отдаёт электричество в лампу. Кто сказал, что она может работать сразу от сети?

[KRAB]

6 часов назад, Стальной сказал:

Кто сказал, что она может работать сразу от сети?

гавнокитаезы так сделали Быстрее сгорит - скорее новую купишь.

[Геннадий]

12 часа назад, Igee сказал:

...что случилось...

...из схемы исчезла батарея...

Вопрос - ответ в одном флаконе.

Больше так не делайте, особенно в современных авто.

[Slavka]

9 часов назад, Alkarn сказал:

Диоды вылетают в момент включения.  Если включение произошло в момент, когда в сети амплитудное значение напряжения 310 В

Во как Вас в степь понесло. Волны синусоиды это разговор ни о чём. Когда включили в сеть, на аккумулятор пошёл ток. Если аккумулятор дохлый, то на нём может быть любое повышенное напряжение, вплоть до 300в. Если при этом ещё и включить кнопочку, то светикам конец сразу.

Если вместо батарейки поставить мощный стабилитрон, то скорей всего не хватит мощности питать такую гирлянду. Через тот конденсатор по сети ток будет протекать 0.116А, что недостаточно наверно для полной яркости.

9 часов назад, Alkarn сказал:

Аккумулятор на сколько

Обычный с двумя банками, 4 вольта.

 

[bam-buk]

Всего 30 светодиодов. Питаются от аккумулятора напряжением чуть больше 4В (две свинцовых банки). Врядли от такого напряжения удастся засветить даже 2 последовательно включенных белых светодиода. Значит все 30 шт. включены параллельно. Номинальный ток каждого пусть 20мА. Тогда допустимый ток через такую гирлянду =20мА*30шт.=600мА. Если питать от сети 220В через балластный конденсатор ёмкостью 1,7мкФ, то ток будет около 120мА. Нормально.

Как правильно сказал @Alkarn, диоды сгорели от ударного тока в момент их подключения к сети. Диоды включены параллельно, поэтому вышел из строя скорее всего один светодиод, спасая все остальные. Ну, может быть 2. А может и 22. Для проверки целостности выпаивать их из платы нельзя - из-за слишком коротких выводов и, как следствие, перегрева, они этого не переживут. Значит нужно резать дорожки и искать пробитые  (закороченные) экземпляры. Вот их можно выпаять и выбросить или просто не включать в схему, сделав мимо них обход перемычками.

Чтобы впредь диоды не сгорали при питании от сети даже с отключенным аккумулятором, необходимо включить в схему электролитический конденсатор ёмкостью хотя бы 300мкФ (лучше >1000мкФ) на напряжение не менее 10В. Чтобы уменьшить ударный ток при включении, нужно включить в схему резистор, как опять же правильно сказал @Alkarn, сопротивлением 50...70 Ом мощностью 1Вт или 80...130 Ом мощностью 2Вт.

Кстати, при таком питании режим "тускло-ярко" работать не будет. Чтобы засветить лампу ярче, нужно увеличивать значение С1. Но это уже другая песня...

Скрытый текст

С уважением В.

Изменено 4 апреля, 2018 пользователем bam-buk

[Igee]

Всем спасибо за разъяснения. Отдельное спасибо @bam-buk  за цифры и схему. Вчера у меня была жалкая надежда, что диоды остались целы, так как было в момент включения тусклое промаргивание всех, однако сегодня попытался запитать их от батареи через сопротивление и увы, они не зажглись. Видимо некоторое количество из них всё таки умерло. Поковыряю еще , посмотрю что получится выяснить.

[Крашер]

10 часов назад, Slavka сказал:

Обычный с двумя банками, 4 вольта.

Интересные обычные... 

@Igee , электролит на плате изначально отсутствовал? 

После "ликвидации" аккумуляторов имело смысл воткнуть "на родину" что-либо мкФ на 10-50 с Вольтажом под 100. 

Да, упустил, постом выше про электролит сказали.

Но я не согласен с Вольтажом. (Без аккумулятора - буфера по сути - на электролит может "приходить" достаточно высокое напряжение. ) 

Изменено 4 апреля, 2018 пользователем Крашер

[Igee]

Место под конденсатор  на плате имеется в виду? Да, изначально пустое было. 

Изменено 4 апреля, 2018 пользователем Igee

[fessit]

18 минут назад, Крашер сказал:

Интересные обычные... 

Вполне обычные. В большинстве недорогих аккумуляторных светодиодных фонарях применяют такие, еще встречаются в переносных колонках. Заряжаются везде через такую-же схему на конденсаторе. У некоторых колонок в инструкции (если она не на китайском) написано, что запрещается включать колонку во время зарядки...

[bam-buk]

35 минут назад, Крашер сказал:

...что-либо мкФ на 10-50... ...не согласен с Вольтажом...

10мкФ, и даже 50мкФ при балластном 1,7мкФ будет очень мало!

При такой схеме включения конденсатора на нём будет напряжение не более 3,3В.

С уважением В.

[Igee]

 @Alkarn 96В - это я неправильно считал исходя из того, что диоды включены последовательно и на каждом падение напряжения 3,2В, а они по факту включены параллельно. 

В общем что могу сказать. Резать дорожки то еще удовольствие, а ремонтировать дороже, чем купить новую. Добрая половина диодов не пережила моей недальновидности. 
Урок получился весьма познавательным. Однако остался один вопрос по расчетам, который я так и не понял. Какой ток течет через диод индикации питания? Ведь если я правильно посчитал, то 100 мА  должны же быть смертельны для него.

 

 

 

[Крашер]

16 минут назад, bam-buk сказал:

При такой схеме включения конденсатора на нём будет напряжение не более 3,3В.

... Чуток выше по теме  - писали про амплитудное значение и ещё какие-то нюансы. 

Вот только - БЕЗ аккумулятора - светодиоды вдруг вот взяли и "умерли". 

Был-бы конденсатор - выжили-б. Но, "штурмовать" конденсатор бросками 5апряжения я бы не стал. 

Что-то ведь их убило? 

6 минут назад, Igee сказал:

диод индикации питания?

Он ещё живой? 

Значит что-то посчитано неправильно.

Изменено 4 апреля, 2018 пользователем Крашер

[Amur]

чё это 100 ма,к аноду диода и к выводу 2 резистора прикладывается 4-4.2 вольта вот и посчтайте.У самого такая лампа сгорела когда сдох акб,переделал всё по новому на литий со стабилизатором тока нп АМС7135.

 

[vg155]

1 час назад, Крашер сказал:

Вольтажом под 100. 

Скорее под 400.

[Igee]

9 минут назад, Amur сказал:

чё это 100 ма,к аноду диода и к выводу 2 резистора прикладывается 4-4.2 вольта вот и посчтайте

Я всё никак не возьму в толк как тут посчитать. Откуда 4В? Я считаю так: есть источник 220В, есть сопротивление на RC 1873 Ом + есть еще 330 Ом резистор.  Итого 2,2К. Получается ток через диод 220/2200 = 0.1А

[bam-buk]

41 минуту назад, Igee сказал:

100 мА  должны же быть смертельны

При исправном аккумуляторе на D2 будет падение напряжения (обратное) приблизительно 4В. С учётом балластного сопротивления 330Ом и падении напряжения на "индикаторе сети" 1,5В ток через этот индикатор составит (4В-1,5В)/330Ом=~0,01А=10мА.

Всё очевидно. Это простейшие схемы. Запутаться в них невозможно.

С уважением В.

38 минут назад, Крашер сказал:

Что-то ведь их убило?

Одиночный бросок тока в момент включения в сеть. Только один "ударный" импульс тока заряда балластного конденсатора величиной ампер 5, а может и 50.

С уважением В.

ПС. Кстати: 7/8 дешевых ламп собраны с балластным конденсатором в качестве ограничителя тока и буферным конденсатором, подключенным параллельно светодиодам. И ничего: работают!

Изменено 4 апреля, 2018 пользователем bam-buk

[Гость]

7 минут назад, bam-buk сказал:

Запутаться в них невозможно.

наверное возможно

падение на диодах надо прибавлять, а не только отнимать падение на светодиоде, да и разделить на 2 не помешает

Изменено 4 апреля, 2018 пользователем Гость

[Крашер]

28 минут назад, vg155 сказал:

Скорее под 400.

... Вполне может быть...

Но, я - бы воткнул вообще Вольт на 50 или 63.

10 минут назад, bam-buk сказал:

Одиночный бросок тока в момент включения в сеть.

Именно. 

При всей примитивности и "гавнокитаёзности" схемы - она оптимизирована до предела. 

Абсолютно ничего лишнего. Абсолютно ничего "недостающего". 

Выбросить из схемы ЛЮБОЙ элемент - схема станет нежизнеспособной. 

Удаление аккумулятора без мало-мальски эквивалентной замены и - смерть схемы в целом. 

[bam-buk]

13 минуты назад, ГТ115 сказал:

падение на диодах надо прибавлять, а не отнимать, да и разделить на 2 не помешает

Ну это мелочи. Хотя, если точно (посмотрел на схему), к напряжению аккумулятора нужно прибавлять 2 "прямых" падения смежных диодов и вычитать одно противоположного. Итого получится Uбат+Uпад. А может просто Uбат+Uпад? Но в любом случае без деления на 2.

С уважением В.

7 минут назад, Крашер сказал:

Выбросить из схемы ЛЮБОЙ элемент - схема станет нежизнеспособной

Встречал "ледки", внутри которых было кроме светодиодов всего 1 конденсатор и 2 сопротивления: итого - 3 детали!

С уважением В.

Изменено 4 апреля, 2018 пользователем bam-buk