Как отремонтировать светодиодную ленту

Широкое распространение получила подсветка снаружи и внутри помещений с помощью светодиодных лент. Когда не работает светодиодная лента, нередко требуется замена или ремонт вышедшего из строя оборудования. Большая часть проблем, вполне устранима с помощью нехитрого инструмента, умения паять и элементарных знаний электротехники на уровне начинающего радиолюбителя.

Основы правильной установки LED-ленты

Для того, чтобы подсветка работала долго, необходимо перед использованием смотреть инструкцию от производителя. Перед установкой надо помнить, что лента гибкая только в одной плоскости. Светодиоды, как излучатели, довольно критичны к перегреву и, если они сильно нагреваются, быстро деградируют (истощаются).

При установке следует светодиодной ленты нужно соблюдать следующие ограничения:

• радиус изгиба в вертикальной плоскости не меньше 5 см. Изгибы в горизонтальной плоскости и перекручивание не допустимы. Медные шинки питания могут порваться;
• При удельной мощности более 10 ватт на метр, может потребоваться профиль для теплоотвода;
• не устанавливать ленту вблизи источников высокой температуры. Батареи отопления или мощные источник света сократят срок работы подсветки.

Место установки должно иметь надежную, без скачков частоты и напряжения электросеть, без доступа грызунов к проводке. В случае использования во влажной среде необходимо выбирать изделия соответствующего класса защиты от влажности и других неблагоприятных факторов.

Принцип работы, конструкция и виды светодиодных лент

Прежде чем задаваться вопросом, почему не горит светодиодная лента, разберёмся, как она работает. Нормальное излучение светодиода происходит при наличии на нем напряжении от 3 до 3,7 вольт (+ на аноде) и протекании номинального тока. Отдельный модуль представляет собой несколько последовательно соединенных диодов и токоограничивающее сопротивление. Число полупроводниковых излучателей в модуле задается напряжением питания, а номинальный ток в цепи выставляет резистор. Он же компенсирует избыточное напряжение питания.

Источниками питания для светодиодных лент (СДЛ) служат автомобильные аккумуляторы, батарейки или импульсные блоки питания, преобразующие сетевое переменное напряжение 220 вольт в нужное по величине и качеству постоянное напряжение. У источников с рабочим напряжением на 12 в, чаше всего секция подсветки состоит из 3 светодиодов и резистора. Напряжение в 24 вольта уже требует 6 светодиодов, а в сегменты на 220 В – свыше 30 штук.

Конструктивно светодиодная лента состоит из следующих элементов:

• гибкая монтажная плата. По всей длине проходят шины питания: для одноцветных 2 полоски, для многоцветных RGB – 4, для RGBW – 5 штук;
• впаянных светоизлучающих модулей, состоящих из нужного количества светодиодов и резисторов. Они выделены местами разреза на плате, что позволяет нарезать ее на отрезки и с помощью паяльника или коннекторов набирать необходимую конфигурацию подсветки;
• блок питания и управления.

Класс гидроизоляции IP68 позволяет устанавливать источник света в воде, а IP65 эксплуатировать в любую погоду на улице. Требования к изделиям утверждены в ГОСТ 14254 РФ и международном стандарте IEC 60529.

Пыле и влагозащита обеспечивается заливкой изделия в силикон. Также светодиодная лента может быть смонтирована в силиконовой трубке прямо на заводе. Выпускают ленты чаще всего стандартными бухтами: на 12В длиной 5 метров, 24 вольта – 5 и 10 метров, а высоковольтные на 220 вольт могут быть и 100 метров.

Диагностика проблем питания

Выбор блока питания должен учитывать запас мощности не менее 30%, чтобы не допускать его перегрева. При бюджетном комплектовании рекламной иллюминации из недорогих источников света запас мощности источника питания желательно предусмотреть до 60%.

Схемные решения блоков питания могут быть самым различным: от мостовых схем выпрямителей с минимумом обратных связей малой мощности, до дорогостоящих источников премиум класса с широтно-импульсным модулированием высокой стабильности и надежности.

Инструмент

Для диагностики проблем и последующего ремонта необходимый набор инструмента включает в себя:

• мультиметр;
• набор отверток;
• пассатижи и бокорезы;
• скальпель или острый нож;
• набор паяльников разной мощности с припоем и флюсом без кислоты;
• провода и коннекторы.

Важно

Для оперативного обнаружения неисправных участков можно предусмотреть пробники из заведомо исправных отрезков на 12 В, 24 В и 220 вольт. Они позволят при помощи коннекторов подсоединяться к различным участкам изделия и определять неисправность быстро

Когда не горит светодиодная лента причины могут быть в источнике питания или в сети электроснабжения.

Диагностика цепи питания

Отсутствие электропитания на лед ленте выявляется по следующему алгоритму:

• сетевое электропитание. Проверяется в розетке, мультиметром, настольной лампой или любым бытовым прибором;
• включение блока питания в сеть. На большинстве современных приборах загорается индикация после включения его выключателем. В случае отсутствия реакции мультиметром проверяется напряжение питания на входе в БП (клеммы «≈»);
• напряжение на выходе. Оно проверяется мультиметром, контрольной лампой на нужное напряжение или пробником из исправного отрезка светодиодной ленты.

Отсутствие напряжения на выходе при наличии его на входе позволит принять решение о ремонте или замене БП.

Диагностика работы led-ленты

Для led-ленты характерны две массовые проблемы: порвалась одна из шинок питания из-за неправильной установки и выход из строя светодиодов при эксплуатации без учета условий окружающий среды.

Участок с обрывом шинок питания легко выявляется проверкой напряжения мультиметром в начале каждого модуля. Его отсутствие в начале первого модуля говорит о неисправности проводников в начале ленты, а отсутствие питания на последующем говорит об обрыве на предыдущем участке.

При исправном блоке питания обрыв выявляется подачей выходного напряжения от него перемычками в начало ленты или на каждый сегмент в точках разреза. Неисправный участок можно быстро выявлять с использованием пробника на основе заведомого исправного отрезка. Такая методика эффективна при ремонте разного вида светодиодных лент, главное – соблюдать полярность подключения.

Самое эффективное выявление неисправного светодиода в цепочке последовательно соединенных led-элементов поврежденного сегмента производится подачей напряжение 3В на него. Существует масса кустарных, но удобных конструкций пробников, использующих трехвольтовые батарейки. При подаче напряжения на пробник от аккумулятора 12 В необходимо предусмотреть токоограничивающий резистор.

Как выбрать и подключить светодиодную ленту: полезное видео от Electronoff

Диагностика светодиодных лент, залитых в силикон или вставленных в силиконовые трубки. производится прокалыванием иглами (они используются в большинстве пробников). Это удобно и позволяет легко восстанавливать гидроизоляцию.

Как починить светодиодную ленту: причины и методы ремонта

Современные полупроводниковые светильники и ленты имеют в большинстве китайское происхождение. Неисправности возникают, в основном, по следующим причинам:

• погоня за дешевизной. В источниках света из низкого ценового сегмента чаще всего установлены светодиоды низкого качества. Также, для снижения затрат, производитель устанавливает меньшее количество светодиодов, из-за чего растёт рабочее напряжение, что приводит к ускоренной деградации и выходу из строя;
• неправильный выбор блока питания.
• не учтены условия эксплуатации. Неправильный выбор класса защиты от влаги, пыли и климатических перепадов;
• нарушены правила установки.

Эксплуатация светодиодных лент без учета этих факторов приводит к обрыву цепи питания или выходу из строя элементов.

Светодиодная лента мигает или моргает

Если мерцает вся лента целиком, то первое, что нужно проверить – это блок питания. Самым простым методом диагностики будет подключение ленты к другому источнику – аккумулятору или другому, заведомо рабочему БП.

Если после переключения лента заработала нормально, причина нестабильного напряжения в источнике питания. Источник необходимо заменить или отремонтировать.

Если все led-изделие от другого источника продолжает моргать равномерно, ресурс светодиодов выработан и ленту придется заменить. В случае если она моргает участками проблема может быть в плохих контактах в местах пайки, коннекторах и выходе из строя отдельных светодиодов или резисторов. Ленту необходимо подвергнуть диагностике, описанной выше, выявить неисправность и устранить.

Светодиодная лента горит тускло

Потеря яркости светодиодов на отдельных участках или по всей длине чаще всего предваряет этап мигания и в большинстве случаев имеет аналогичные причины. Выявление и устранение неисправностей похожи на предыдущий случай.

Однако, если тускло горит недавно установленная подсветка, следует проверить условия эксплуатации и монтажа. В помещения с повышенной влажностью или температурой (ванна, баня, бассейн) сэкономив на классе защиты от влаги источник света придется быстро заменить на новую. Местный перегрев участков изделия тоже приведет к ускоренному истощению светодиодов и частичной их замене.

Лента полностью не работает

Как и в случае с мерцанием, первое, что нужно проверить – это питание на выходе БП. Оно должно соответствовать рабочему напряжению ленты. Если под рукой нет мультиметра, то можно также провести диагностику путём замены БП на заведомо рабочий, или же присоединить к родному БП заведомо рабочий кусок ленты. Так мы определим, что именно не работает – лента или блок питания.

Если напряжение на выходе БП соответствует указанному, проверяется напряжение на шинках первого от блока питания модуля светодиодов. Отсутствие напряжения говорит об обрыве в проводах, трещине в одной или обеих шинках на плате, пайки или о нарушении контактов в первом коннекторе на входе ленты. Устраняется восстановлением контактов.

Светится только часть ленты

В случае, если не горит участок, а остальная часть подсветки светит нормально можно его аккуратно вырезать по линии разреза и при помощи пайки или коннекторов восстановить целостность.

Перепаивать отдельные светодиоды особого смысла нет. Это довольно тонкая работа, и не всем под силу – элемент легко перегреть, и тогда он также выйдет из строя. Надёжнее заменить неисправный участок.

Ремонт систем светодиодных RGB и RGBW лент

Принципиально конструкция многоцветных led-лент отличаются от одноцветных наличием 3-х каналов управления цветами RGB (B- синий, G- зеленый, R — красный,) и в RGBW добавляется четвертый белый цвет – W. Кроме блока питания в структуре добавляется в контроллер, управляющий переключением и интенсивностью цветов. Он может представлять собой электронный модуль с жестко заданной программой или с набором программ, выбор которых осуществляется с пульта дистанционного управления (ПДУ). Оба устройства добавляют риск возникновения неисправностей.

Самыми частыми проблемами, возникающими с многоцветными лентами, являются: полное прекращение работы изделия, отсутствие одного или пары цветов в работающей подсветке.

Первая причина чаще всего связана с отсутствием напряжения питания. Первым делом также стоит проверить напряжение на выходе БП. Диагностика цепи питания рассмотрена выше. Наличие номинального напряжения постоянного тока на входе контроллера говорит об исправности блока питания.

Контроллер

Контроллер представляет собой электронную плату на выходе которой появляется 12 вольт (5 В —  зависит от модели led-ленты) для питания каждого цвета. Отсутствие напряжения на выходе контроллера с жесткой программой говорит о его неисправности при наличии 12 В на входе. Амплитуда выходного напряжения может колебаться, так как большинство моделей предусматривают не только включение, но и интенсивность свечения светодиодов RGB и RGBW.

Ремонт платы может делать радиолюбитель с неплохой подготовкой и опытом, и, возможно, как минимум, потребуется осциллограф. Решение по замене контроллера можно принять, если есть возможность проверить подменой на однотипный, но заведомо исправный прибор.

Пульт дистанционного управления

ПДУ управляет переключением программ и яркостью свечения светодиодов многоцветных источников света. Для это используется ИК излучатель, который посылает необходимые сигналы на приемник инфракрасного излучения контроллера.

Частые неисправности пульта ДУ:

• заедание кнопок. Разобрать корпус, вынуть кнопку и аккуратно почистить ее и отверстие под нее в корпусе;
• замена батареи питания. Если новая батарея не дает результат с небольшого, менее 8 метров расстояния до контроллера, возможно неисправен ИК излучатель;
• проверить исправность излучателя можно, если с небольшого расстояния навести камеру смартфона на приемник контроллера.

После этих манипуляций не работающий, но исправный внешне пульт  от светодиодной ленты нужно поменять или отремонтировать.

Светодиодные ленты RGB и RGBW

Многоцветные led-изделия представляют собой сборку: RGB из трех параллельных монохромных цепочек, а RGBW —  из четырех. Алгоритм диагностики одноцветных светодиодных лент вполне подходит для многоцветных подсветок.

Если отцепить такую ленту от контроллера, подачей напряжение -12В от аккумулятора (+ общий) поочередно на каждый цвет можно вычислить, сначала неисправный цветной канал или два, обрыв во всех дорожках. Определить участок, где возникла проблема, затем простым пробником на 3В добраться до неисправного элемента.

Сложность ремонта многоцветных лент заключается в плотности полупроводников, в большом количестве шинок питания. Замена отдельного элемента может быть неоправданной ювелирной работой. Скорее всего достаточно определить модуль, где возникла проблема, вырезать его аккуратно по линии разреза, запаять соблюдая цветовую полярность либо соединить предназначенными для этого коннекторами.

Специфические случаи

Чтобы починить светодиодную ленту на 220 вольт безопасно и не сделать ошибок, надо учесть ее отличия. Схемотехнической особенностью светодиодных ламп с напряжением питания 220 В является отсутствие сложного блока питания. Обычно это диодный мост с емкостью на выходе для небольшой стабилизации. Он допускает прямое включение в сеть и легко подвержен колебаниям амплитуды напряжения в ней. Для поддержания напряжения на уровне 220 вольт перед мостом иногда применяется стабилизатор напряжения.

Ток после выпрямительного моста имеет пульсирующий характер с частотой 100 Гц, что ограничивает использование таких лент. Однако простота, возможность регулирования уровня (диммирование) свечения контроллером для многоцветных источников света и цена позволяет им широко применяться в наружной рекламе и подсветке.

Первая конструктивная особенность таких источников света – минимальный шаг нарезки 1 метр. Она снижает ремонтопригодность подсветки. В случае проблем вырезать из готовой иллюминации 1 метр изделия будем затруднительно. Приходится перемычкой, замыкая по очереди диоды, определять сгоревший элемент. При закорачивании неисправного светодиода, остальные станут гореть. Переставлять перемычку для поиска приходится на ленте находящийся под напряжением 220 В, что может быть опасно.

Вторая особенность – высокий класс электробезопасности и влагозащищенности, не ниже IP 67. Он означает, что силиконовое покрытие или силиконовую трубку, в которой размещена led-лента после впаивания исправного диода восстановить будет сложно. Большой удельный вес и отсутствие клейкой основы требует надежного крепления на фасадах и опорах.

Основные выводы

Для того, чтобы подсветка служила долго, необходимо правильно ее выбрать, в соответствии с назначением и условиями эксплуатации. Перед установкой внимательно прочитать инструкцию и выполнить монтаж по месту, не нарушая рекомендации производителя изделия.

Как отремонтировать светодиодную ленту можно понять, дополнительно просмотрев полезное видео:

Светодиодная лента. Основы.