Ремонт блока питания (своими руками): методика проверки неисправностей импульсного БП с ШИМ контроллером

Как отремонтировать импульсный блок питания

Импульсные источники питания (ИИП, ИБП) имеют множество преимуществ перед традиционными. Но за легкость и компактность надо платить усложненной схемотехникой и неизбежным снижением надежности. Если импульсник вышел из строя, его можно попытаться восстановить. Во многих случаях ремонт неработающего импульсного блока питания можно выполнить самостоятельно.

Коротко об устройстве

По сравнению с обычным БП, импульсник имеет достаточно сложную схемотехнику. Сетевое напряжение проходит через фильтр, выпрямляется и сглаживается. Постоянное напряжение поступает на инвертор, где из него транзисторными ключами «нарезаются» импульсы амплитудой около 300 вольт и частотой в несколько килогерц или десятков килогерц. Ключи управляются специальной схемой, выполненной в виде генератора.

Если источник нерегулируемый и нестабилизированный, то генератор просто формирует импульсы определенной частоты. Если нужна стабилизация и регулировка выходного напряжения, это делается способом широтно-импульсной модуляции (PWR, ШИМ). Импульсы следуют с постоянной частотой, а напряжение регулируется путем изменения их длины. Тем же способом можно ограничивать выходной ток, а также выполнить защиту от перегрузки или КЗ. С этой целью предусмотрены цепи регулировки (обратной связи) – постоянные или с возможностью оперативной настройки.

Преобразованные во вторичную обмотку импульсы выпрямляются обычным способом, проходят через сглаживающий фильтр и подаются потребителю. За счет высокой частоты преобразования, габариты импульсного трансформатора невелики. Также невелика емкость (и размеры) сглаживающих конденсаторов в выходном фильтре – за счет этого и получается выигрыш импульсника в массогабаритных показателях.

С чего начать как найти нужную схему

Самый лучший вариант ремонта – если имеется схема на конкретный блок питания. На самом деле все несколько сложнее. Производители не прикладывают к документации на блоки питания принципиальных схем. Приходится их искать в интернете. Проблема в том, что даже известные изготовители не проявляют энтузиазма в выкладывании напоказ своих разработок, а небольшие фирмы из Юго-Восточной Азии вообще не имеют своих сайтов. Приходится собирать по всей сети то, что нашли и выложили энтузиасты. И если для компьютерных блоков питания схему найти относительно просто, то для импульсников, предназначенных, например, для питания LED-лент, дело обстоит сложнее.

Так, для блока питания SKS-320 при запросе схемы известная поисковая система выдает только одну адекватную картинку (явно нарисованную добровольцем из Китая). На примере этого устройства далее и будет описан алгоритм поиска неисправности.

Для других источников схемы может не найтись вовсе. В таком случае лучший выход – срисовать схему с платы самостоятельно. Это требует определенной квалификации – надо, как минимум, знать, как выглядят электронные компоненты, а также приблизительно представлять ожидаемый результат. Для этого надо знать, по какой схемотехнике выполняются блоки питания. В целях облегчения работы можно на плате пометить маркером дорожки питания и пронумеровать элементы (если они уже не пронумерованы).

Другой путь – найти подобную схему, которая может полностью и не совпасть с реальным блоком, но это лучше, чем ничего.

Основные неисправности импульсного блока питания

Внешние проявления неисправности могут быть такими:

посторонний шум, запах дыма, горелой изоляции при включении (на холостом ходу или под нагрузкой);
импульсный блок питания при включении не запускается – нет индикации включения, отсутствует выходное напряжение (или все напряжения);
отсутствует одно из выходных напряжений (если у БП есть несколько каналов);
нестабильное выходное напряжение;
повышенное или пониженное напряжение на выходе.

Отдельно надо выделить неисправность, когда не включается вентилятор у блока с принудительным охлаждением. Сама по себе проблема на работоспособность не влияет, но в ближайшем будущем это может привести к перегреву и поломке.

Если наблюдается первая по списку проблема, блок питания надо немедленно обесточить и до устранения неисправности в сеть 220 вольт не включать.

Как можно проверить ИБП

Если есть сомнения, можно проверить работу ИБП. Для этого его надо включить под нагрузкой – некоторые источники на холостом ходу просто не запускаются. В качестве эквивалента можно применить автомобильные лампочки, если блок рассчитан на выходное напряжение 12 вольт, или другие лампочки накаливания, соединяя их последовательно и параллельно для создания требуемой нагрузки. Если подходящих ламп нет, можно составить нагрузку из резисторов необходимого сопротивления и потребной мощности.

Для простой проверки работоспособности ток через лампы должен быть хотя бы 5..10% от номинала ИБП. Если источник с принудительным охлаждением, надо нагрузить его так, чтобы ток составил не менее половины максимально допустимого (а лучше – ближе к верхнему пределу). Это нужно, чтобы заставить сработать реле температуры для проверки включения вентилятора.

Методика ремонта блоков питания

Те, кто занимается восстановлением работоспособности электронной техники, знают, что 90+ процентов ремонта сводится к поиску неисправности. Замена найденного вышедшего из строя элемента в большинстве случаев занимает немного времени и не требует особых навыков.

Второй момент – у импульсников одного типа бывают конструктивные слабые места, ведущие к характерным проблемам, но в целом поиск неисправности – процесс творческий, и пошаговую в буквальном смысле инструкцию дать невозможно. Но привести общую методику поиска вполне реально, хотя надо понимать, что она ничего не стоит без достаточной квалификации и наличия приборов. Как минимум, потребуются мультиметр и осциллограф.

Визуально можно лишь определить вздувшиеся и потекшие оксидные конденсаторы. Даже если при осмотре видны обугленные элементы, их замена может ничего не дать – причиной выгорания могут быть другие комплектующие.

Поиск неисправности

Диагностирование неисправного устройства надо начать с анализа. Для первых прикидок достаточно знания структурной схемы БП и внешнего проявления неисправности.

Если при включении ИБП совсем не подает признаков жизни (не нагревается, нет индикации напряжения, не слышен едва уловимый писк, нет выходного напряжения) или его выходное напряжение меньше номинального, то первое, что надо проверить – исправность предохранителя (поз.1 на рисунке). Если он в порядке, надо проверить уровень напряжения на конденсаторе С5 (поз. 2, точка 1 на схеме). На нем должно быть около 300 вольт. Если напряжение отсутствует, можно предположить неисправность высоковольтного выпрямителя. Но сначала надо убедиться, что до него доходит

220 вольт. Если нет – надо искать, где оно исчезает.

Дальше надо проверить работу ШИМ контроллера. В данном случае он реализован на микросхеме TL494 (поз.3). Функционал и нумерация ее выводов сведены в таблицу.

выходного транзистора 2

Осциллографом надо проверить, что на выходах 8,11 микросхемы присутствуют противофазные импульсы. Если их нет, надо проверить наличие напряжения питания на выводе 12 (поз.4) TL494.

При его отсутствии, надо найти причину потери. Если питание есть, а импульсов нет, надо проверить обвязку микросхемы.

При наличии генерации надо осциллографом убедиться в наличии импульсов на первичной обмотке трансформатора Т1 (точки 3,4 на рисунке). Их амплитуда должна быть около 150 вольт. Если нет – надо проверить исправность конденсаторов делителя С5, С6. Для этого очень полезен ESR-метр.

Если у одного или обоих конденсаторов низкое качество изоляции, их надо заменить. Если ESR-метра нет, можно замерить напряжение в точке 2. Там должно быть около 150 вольт – половина от напряжения в точке 1. Если оно значительно отличается, это тоже говорит о неисправности одной или двух емкостей. Если там все в порядке, проверяется исправность транзисторов Q4, Q5 (поз.5), трансформатора Т2 (поз.7), транзисторов Q1, Q2 (поз.6), а также всех диодов в схеме драйвера и выходного каскада инвертора.

Если все в порядке, и импульсы на первичной обмотке есть, а на вторичной отсутствуют, надо проверить трансформатор T1 (поз.8), вызвонив целостность всех обмоток.

Если на вторичной обмотке импульсы присутствуют, надо проверить элементы выпрямителя – сборку вторичного выпрямителя D3 (поз.9). Если она неисправна полностью, то выходного напряжения не будет. Если вышел из строя только один диод – на выходе будет меньшее напряжение.

Также причиной повышенного и пониженного напряжения может быть неисправность цепей обратной связи. На схеме ОС по напряжению выполнена на операционном усилителе U1. На плате нет ничего похожего на ОУ, следовательно, имеется небольшое несоответствие модификации блока питания и найденной схемы. К этому надо быть готовым, а справляться с такой ситуацией надо самостоятельно, разобравшись в особенностях схемотехники. ОС по току организована через дроссель L1 (поз.10) и шунт 680 Ом. Измерением температуры на этом дросселе организована автоматика включения вентилятора, датчик установлен в непосредственной близости к дросселю. Проверить включение кулера при отсутствии соответствующей нагрузки, можно нагревом датчика с помощью, например, фена. Если вентилятор не запускается, надо искать неисправность.

Если выходное напряжение нестабильно – пожалуй, это самый сложный случай. Это значит, что присутствует «мерцающая» неисправность, которую отловить нелегко. Можно попробовать следующие действия:

осмотреть плату под увеличением на предмет плохих паек и микротрещин;
пропаять все соединения заново;
деревянной палочкой пошевелить поочередно все элементы, наблюдая за реакцией выходного напряжения;
проверить конденсаторы выходного фильтра С15, С16 (поз.11).

Если все напряжения, кроме одного присутствуют, значит в целом ИБП исправен. Надо проверить детали вторичного выпрямителя соответствующего канала (диодную сборку, конденсаторы фильтра и т.д.). Если они исправны, надо вызвонить соответствующую обмотку импульсного трансформатора. У изучаемого блока выходное напряжение одно, но есть канал вспомогательного напряжения (для вентилятора и питания драйвера ключей). По нему также можно судить об исправности блока питания.

Для других ИБП указанный алгоритм поиска также применим с поправкой на конкретную схему. А вообще причиной неисправности может быть абсолютно любой элемент. Вопрос его нахождения лежит в сфере квалификации мастера, его опыта и немного в области удачи.

Устранение неисправности

Найденная неисправная деталь выпаивается и заменяется другой – точно такой же или аналогом. Если это силовой элемент, установленный на радиаторе, надо уделить внимание правильности крепления на теплоотводе – восстановить наличие теплопроводной пасты и, при необходимости, изолирующей пластины (слюдяной или из упругого материала).

Намоточные элементы выходят из строя нечасто, их лучше заменить аналогом из блока-донора. Если донора нет, неисправный узел можно попытаться починить:

разобрать дроссель или трансформатор;
последовательно смотать обмотки, считая витки;
замерить толщину каждого провода штангенциркулем или другим инструментом;
подобрать такой же провод по сечению (если взять больший диаметр, обмотка может не уместиться, если меньший – может перегреться при работе);
намотать обмотку (или несколько) заново.

При намотке надо соблюдать аккуратность, мотать виток к витку, не допуская образования петель и узелков. Отдельное внимание надо уделить межобмоточной изоляции трансформатора.

Если штатные прокладки между обмотками аккуратно снять не удалось, их можно выполнить тонкой фторопластовой лентой. Проблемы могут быть при разборке сердечника. Обычно он склеен из двух половин, и аккуратно разобрать не всегда получается – феррит разлетается на несколько частей.

Ничего страшного – склеенный заново сердечник работает не хуже цельного. Не надо только накладывать толстый слой клея, чтобы избежать немагнитных зазоров и следить, чтобы при разборке не образовалось слишком мелких осколков, которые склеить не получится. Но в целом надо осознавать, что шансы на успешный ремонт импульсного трансформатора невысоки.

Когда лучше обратиться в сервис

Если нет минимально необходимого приборного парка, лучше обратиться в специализированную организацию, которая занимается ремонтом импульсных источников питания. Без минимума приборов затея в 99% случаев обречена на провал. Также не стоит надеяться отремонтировать устройство при отсутствии схемы (хоть в каком-либо виде) и при недостаточной квалификации. Нет большого смысла браться за ремонт (да и нести в сервис) и в ситуации, когда часть элементов выгорело. Их можно заменить, но вот изоляционные свойства участка платы, покрытого сажей, будут далеки от заявленных производителем, и новой неисправности долго ждать не придется.

Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.

А в целом, ремонт импульсников – дело неблагодарное и не очень рентабельное. Не так они и дорого стоят, чтобы затевать кропотливый поиск неисправности. Но если другого выхода нет или сам процесс доставляет удовольствие, то материалы обзора окажутся полезными.

Ремонт импульсного блока питания

Видеокамеры, как и автомобили, сейчас уже перестали быть предметами роскоши и перешли в разряд необходимых приборов. Но, если сама видеокамера изготовлена качественно и выход её из строя без каких-либо внешних причин – явление нечастое, то с блоками питания к ним всё как раз наоборот – «горят» они с завидным постоянством. И если ЗУ от сотовых телефонов мы покупаем, не задумываясь, то приобретение блока питания на нужное напряжение и силу тока может вызвать некоторые проблемы.

Тем не менее, отказавший импульсный блок питания нередко можно восстановить самостоятельно.

На фото – неисправный импульсный блок питания, модель FC-2000. Выходное напряжение БП – 12 вольт при нагрузке до 2 А, что вполне достаточно для питания одной-двух видеокамер. После двух с половиной лет работы в круглосуточном режиме на его выходе напряжение пропало полностью.

Вскрыв корпус неисправного БП, мы обнаружим плату с установленными на ней деталями – среди них электролитический конденсатор ёмкостью от 10 до 47-68 мкФ и с рабочим напряжением 400-450 вольт; на его выводах даже спустя несколько минут остаётся достаточно большой заряд. Поэтому в первую очередь нужно закоротить его выводы через сопротивление номиналом в несколько кОм и мощностью выше 0,5Вт. Напрямую закорачивать выводы конденсатора нельзя, это может вывести его из строя. На фото в красном прямоугольнике – именно эта деталь. Поскольку донышко конденсатора вспучено, можно говорить о том, что первая неисправность обнаружена.

Кроме упомянутого выше конденсатора фильтра сетевого выпрямителя, проверке подлежат и такие детали, как предохранитель, выпрямительный мост (может быть установлен либо выпрямительный блок, либо четыре отдельных диода, как на фото) и транзисторный ключ – на фото они заключены в зелёные прямоугольники.

Рабочее напряжение нового конденсатора должно быть не ниже того, на которое был рассчитан заменяемый. Для проверки можно обойтись меньшей ёмкостью, но для обеспечения нормального режима работы блока питания этот параметр должен быть либо таким же, либо выше на одну позицию (т.е. ёмкость с 33 мкФ можно увеличить до 47 мкФ).

Поскольку в описываемом случае детали высоковольтного выпрямителя и транзистор оказались исправными, то подаём на его вход сетевое напряжение. Если же пришлось менять диоды или транзистор, первое включение БП следует делать через последовательно подключённую лампу накаливания мощностью 25-40 Вт – благодаря этому при наличии скрытых неисправностей величина протекающего по цепям первичного питания тока не окажется фатальной.

Подключаем к выводам вольтметр – напряжение в пределах нормы. Однако, подключив даже небольшую нагрузку, напряжение на выходе стало скачкообразно меняться от 5 до 11 вольт, что говорит о неисправности цепей стабилизации.

Дальнейшая проверка выявила неисправность ещё одного электролитического конденсатора, установленного в цепи оптрона PC 817.

Судя по фото, конденсатор потерял около 90 % своей ёмкости.

После установки новых деталей тщательно смываем ацетоном или спиртом остатки флюса (канифоли, паяльной пасты и т.п.), чтобы избежать утечек тока и возможного пробоя и выгорания материала самой платы.

Снова проверяем блок питания. На этот раз к его выводам подключена автомобильная лампа мощностью 21 Вт и током потребления около 2 ампер – БП рассчитан именно на такой номинальный рабочий ток. Как видно на фото, со своей задачей он справился на «отлично», лампочка ярко горит, к тому же удалось сэкономить 200-300 рублей и время, которое было бы потрачено на поиски нового импульсного блока питания.

Как самостоятельно отремонтировать импульсный блок питания?

В зависимости от причин и видов возникших поломок, могут потребоваться различные виды инструментов, обязательно необходимо иметь:

Ремонт основных неисправностей ↓
Устройство ↓
Основные неисправности и их диагностика ↓
Советы ↓

набор отверток с различными типами рабочих наконечников и размерами;
изоляционная лента;
пассатижи;
нож с острым лезвием;
паяльный аппарат, припой и флюс;
оплетка, предназначенная для удаления ненужного припоя;
тестер или мультиметр;
пинцет;
кусачки;

В наиболее сложных случаях, когда не удается установить точную причину неполадок, может понадобиться осциллограф.

Ремонт основных неисправностей

После осуществления диагностики, и выявления причин некорректной работы импульсного блока питания, можно приступать к его ремонту:

Скопившуюся внутри блока питания пыль можно просто устранить при помощи обычного бытового пылесоса.
Если причина была в неисправном предохранителе, то необходимо приобрести новую деталь, которая имеется во всех соответствующих в магазинах. После этого, осуществляется удаление старого элемента и пайка нового предохранителя. Если эта последовательность действий не помогла, и блок питания так и не заработал, то остается отдать его в мастерскую для диагностики при помощи профессиональных видов оборудования, либо просто приобрести новое устройство.
Если проблема была в конденсаторах или диодах, то неисправность исправляется по такому же алгоритму: приобретаются новые детали и впаиваются в схему вместо старых элементов.
Если проблема неисправности заключалась в дросселе, то его заменять необязательно, поскольку этот элемент можно починить по довольно легкой методике. Дроссель извлекается из блока питания, после чего его потребуется разобрать и начать сматывать обгоревший провод, при этом, важно внимательно считать сматываемые витки. Затем необходимо подобрать аналогичный провод с равным диаметром и намотать его вместо испорченного проводника, осуществляя такое же количество витков, которое было смотано. После осуществления этих действий, дроссель устанавливается обратно на свое место и, если все было сделано правильно, устройство должно функционировать.
Термисторы ремонту не подлежат, их просто меняют на новые элементы, чаще всего это осуществляется вместе с предохранителями.
Для профилактики, во время ремонта можно извлечь из устройства кулер и смазать машинным маслом, после чего установить его на место.
Если на поверхности платы были обнаружены трещины, которые повредили соединение контактов, то их необходимо закрыть при помощи пайки. Таким же образом исправляется любое нарушение контактов в резисторе, индукторе или трансформаторе.

Устройство

структурная схема ИБП

Блоки питания подобного типа являются по своей сути разновидностью стабилизаторов напряжения, устройство которых выглядит следующим образом:

Сетевой выпрямитель является одним из основных элементов, который необходим для сглаживания возникающих пульсаций. Также, он требуется для поддержания заряда фильтрующих конденсаторов во включенном режиме и непрекращающейся передаче электроэнергии в нагрузку, если напряжение в главной питающей сети упало ниже допустимых для работы параметров. В его конструкцию входят особые разновидности фильтров, позволяющие подавлять большинство возникающих помех.
Преобразователь напряжения, основными составными частями которого являются конвертор и контроллер управляющего устройства.
Конвертор также имеет сложную структуру, в которую входит трансформатор импульсного типа, инвертор, ряд выпрямителей и стабилизаторов, которые обеспечивают вторичную подпитку и снабжение нагрузки напряжением. Инвертор необходим для изменения формы постоянного выходного напряжения, которое после процесса преобразования становится переменным напряжением с прямоугольной формой. Наличие трансформатора, функционирующего на высоких частотах со значением выше 20 кГц, обусловлено необходимостью поддержания рабочего состояния инвертора в автогенераторном режиме, а также получения напряжения, которое используется для подпитки контроллера, нагрузочных цепей и ряда защитных схем.
Контроллер выполняет функции по управлению транзисторным ключом, который входит в состав инвертора. Помимо этого, он стабилизирует параметры напряжения, подаваемого на нагрузку, и защищает устройство в целом от возможных перегрузок и нежелательных перегревов. Если в блоке питания имеется дополнительная функция, обеспечивающая дистанционное управление устройством, то за ее реализацию также отвечает контроллер.
Контроллер блоков питания подобного типа состоит из целого ряда функциональных узлов, таких как источник, обеспечивающий его бесперебойным питанием; защитная система; модулятор длительности импульсов; логическая схема для обработки сигналов и формирователь особого вида напряжения, предназначенного для поступления на транзисторы, располагающие в конверторе.
В большинстве современных моделей, присутствуют оптроны, используемые в качестве развязки. Они постепенно заменяют собой трансформаторные разновидности развязки, это происходит благодаря тому, что они занимают меньше свободного пространства и обладают возможностью передачи сигналов в гораздо более широком частотном спектре, но при этом требуют значительного количества промежуточных усилителей.

Основные неисправности и их диагностика

Иногда импульсные блоки питания ломаются и их неисправности могут носить самый разный характер, но существует ряд схожих случаев, на основе которых был составлен список наиболее часто встречающихся видов неисправностей:

Нежелательное попадание внутрь устройства пыли, особенно строительной.
Выход из строя предохранителя, чаще всего эта проблема вызывается другой неисправностью – выгоранием диодного моста.
Отсутствие выходного напряжения при работоспособном и исправном предохранителе. Данная проблема может быть вызвана различными причинами, наиболее часто ими является поломка выпрямительного диода, либо перегорание фильтрационного дросселя в низковольтной области схемы.
Выход из строя конденсаторов, чаще всего это случается по следующим причинам: потеря емкости, приводящая к плохому качеству фильтрации напряжения на выходе и повышению уровня рабочих шумов; чрезмерное увеличение параметров последовательного сопротивления; короткое замыкание внутри устройства или разрыв внутренних выводов.
Нарушение соединений контактов, которое чаще всего вызывается трещинами в плате.

В зависимости от разных ситуаций, эта процедура имеет свои особенности:

Осмотреть блок питанияв целом на наличие скопившейся в нем пыли, которая может быть причиной его некорректной работы.
Проверить главную плату на наличие на ее поверхности трещин.
Проведение визуального осмотра основной платы блока питания позволяет определить состояние предохранителей. Заметить поломку будет достаточно просто, этот элемент устройства вздуется или полностью разрушится в случае пробоя. Также рекомендуется сразу провести комплексную проверку силового моста, конденсатора фильтра и всех силовых ключей.
Если предохранитель находится в исправном состоянии, то необходимо проверить дроссель и электролитные конденсаторы, неисправности также элементарно выявляются визуальным методом по возникшим деформациям либо вздутиям. Сложнее осуществляется диагностика диодного моста или отдельных диодов, их потребуется выпаять из схемы и отдельно проверить при помощи тестера или мультиметра.
Проверка конденсатором также осуществляется визуальным методом, поскольку возникшие перегревы могли расплавить электролит и разрушить их корпусы, или при помощи специального прибора, предназначенного для измерения уровня их емкости, если внешних неисправностей выявлено не было.
Провести осмотр термистора, который подвержен частым поломкам из-за скачков напряжения или перегревов. Если его поверхность стала черной, а сам он разрушается от легких прикосновений, значит, причина неполадок именно в нем.
Проверить контакты всех оставшихся элементов (резистора, трансформатора, индуктора) на возможные нарушения соединения.

Читайте также:

Выбор финишной шпаклевки

Советы

Дополнительно при осуществлении диагностики или ремонта импульсных блоков питания рекомендуется следовать следующим советам:

Осуществление самостоятельного ремонта подобных устройств является довольно сложным процессом, который требует определенных навыков и знаний, даже если в наличии имеются подробные инструкции. Поэтому, если отсутствует уверенность в своих силах, лучше обратиться к квалифицированному мастеру, чтобы не нанести блоку питания еще более серьезные поломки.
Перед началом осуществления любых действий с импульсным блоком питания, его необходимо отключить от электросети. При этом, нажатие соответствующей клавиши на самом устройстве не гарантирует полной безопасности во время ремонта, поэтому необходимо осуществить отключение силового шнура.
После того, как блок питания был полностью обесточен, необходимо выждать около 10-15 минут перед началом каких-либо работ. Это время требуется для полной разрядки конденсаторов на плате.
Если требуется проведение паяльных работ, то их необходимо осуществлять крайне осторожно, поскольку перегрев места пайки может вызвать отслоение дорожек, а также существует риск их замыкания припоем. Лучше всего, для этих целей подходят паяльные аппараты с параметром мощности, находящимся в диапазоне 40-50Вт.
Сбор блока питания после окончания ремонта, допускается производить только после внимательного осмотра мест пайки, в частности, требуется проверка замыкание припоем между дорожками.
Рекомендуется обеспечить импульсному блоку питания качественную вентиляцию и охлаждение, которые защитят его загрязнений и перегревов, что минимизирует возможные поломки. Также, не допускается перекрытие вентиляционных отверстий на устройстве.

Защита светодиодных ламп от перегорания: схемы, причины, продлеваем жизнь

На рынке светодиодных ламп и светильников представлен широкий спектр продукции в разных ценовых диапазонах. Основное отличие приборов низкого и среднего ценовых сегментов заключается в большей степени не в используемых светодиодах, а в источниках питания для них.

Светодиоды работают от постоянного тока, а не от переменного, который протекает в бытовой электрической сети, а от качества преобразователя в большей степени зависит надежность ламп и режим работы светодиодов. В этой статье мы рассмотрим, как защитить светодиодные лампы и продлить жизнь дешевым моделям.

Всё описанное ниже справедливо и для светильников и для ламп.

Содержание статьи

Два основных вида источников питания для светодиодов: гасящий конденсатор и импульсный драйвер

В самой дешевой светодиодной продукции используется гасящий конденсатор в качестве источника питания. Принцип его работы основан на реактивном сопротивлении конденсатора. Отметим простыми словами, что в цепях переменного тока конденсатор представляет собой аналог резистора. Отсюда следуют такие же недостатки, что и при использовании резистора:

1. Отсутствие стабилизации по напряжению или току.

2. Соответственно при росте входного напряжения увеличивается и напряжение на светодиодах, соответственно растёт и ток.

Эти недостатки связаны между собой. В отечественных электросетях, особенно в отдаленных районах, дачных поселках, деревнях и частном секторе часто наблюдаются скачки напряжения. Если напряжение проседает ниже 220В это не так страшно для ламп собранных по этой схеме, ток через светодиоды будет ниже, соответственно они прослужат дольше.

Схема светодиодной лампы с гасящим конденсатором:

А вот если напряжение будет выше номинального, например 240В, то светодиодная лампы быстро сгорит, по причине того, что и ток через светодиоды возрастет. Также очень опасны и импульсные скачки напряжения в сети, они возникают вследствие коммутации мощных электроприборов: вы наверняка замечали, что при включении холодильника или пылесоса, например, свет «моргает» – это и есть проявление этих импульсных скачков. Также они возникают во время грозы или аварийных ситуациях на ЛЭП или электростанции. Выглядит импульс следующим образом:

Импульсные драйвера для светодиодов

В светодиодных лампочках среднего и высокого ценового сегмента используются драйвера импульсного типа со стабилизацией тока.

Светодиоды работают от стабильного тока, напряжение для них не является основополагающей величиной. Поэтому драйвером называют источник тока. Его основными характеристиками является сила выходного тока и мощность.

Стабилизация тока реализуется с помощью цепей обратной связи, если не вдаваться в подробности существует два основных типа драйверов, которые используются в светодиодных лампочках и светильниках:

1. Бестрансформаторный, соответственно без гальванической развязки.

2. Трансформаторный – с гальванической развязкой.

Гальваническая развязка – это система, которая обеспечивает отсутствие прямого электрического контакта между первичной цепью питания и вторичной цепью питания. Она реализуется с помощью явлений электромагнитной индукции, иначе говоря, трансформаторами, а также с помощью оптоэлектронных устройств. В блоках питания для гальванической развязки используется именно трансформатор.

Читайте также:

Динамические испытания свай гост

Типовая схема бестрансформаторного 220В драйвера для светодиодов изображена на рисунке ниже.

Обычно они построены на интегральной микросхеме со встроенными силовым транзистором. Она может быть в разных корпусах, например TO92, он используется также и в качестве корпуса для маломощных транзисторов и других ИМС, например линейных интегральных стабилизаторов, типа L7805. Встречаютcя и экземпляры в «восьминогих» корпусах для поверхностного монтажа, типа SOIC8 и другие.

Для таких драйверов повышения или понижения напряжения в питающей сети не страшны. Но крайне нежелательны импульсные перенапряжения – они могут вывести из строя диодный мост, если драйвер бестрансформаторный, то 220В попадут на выход микросхемы, или же мост пробьёт на КЗ по переменному току.

В первом случае высокое напряжение «убьёт светодиоды», вернее один из них, как это обычно происходит. Дело в том, что светодиоды в лампах, прожекторах и светильников обычно соединены последовательно, в результате сгорания одного светодиода цепь разрывается, остальные остаются целыми и невредимыми.

Во втором – выгорит предохранитель или дорожка печатной платы.

Типовая схема драйвера для светодиодов с трансформатором изображена ниже. Они устанавливаются в дорогую и качественную продукцию.

Защита светодиодных ламп: схемы и способы

Есть разные способы защиты электроприборов, все они справедливы для защиты светодиодных светильников, среди них:

1. Использование стабилизатора напряжения – это самый дорогой способ и для защиты люстры его использовать крайне неудобно. Однако можно запитать весь дом от сетевого стабилизатора напряжения, они бывают различных типов – релейные, электромеханические (сервоприводные), релейные, электронные. Обзор их преимуществ и недостатков может стать темой для отдельной статьи, пишите в комментарии, если вам интересна эта тема.

2. Использование варисторов – это прибор ограничивающие всплески напряжения, может использоваться как для защиты конкретного светильника или другого прибора, так и на вводе в дом.

3. Использование дополнительного гасящего конденсатора последовательном включении. Таким образом, ограничивается ток лампы, конденсатор рассчитывают исходя из мощности лампы. Это скорее не защита, а понижение мощности лампы, в результате при повышенных значениях напряжения в электросети срок её службы не сократится.

Варистор для защиты ламп и другой бытовой техники

Варистор – это прибор ограничивающий напряжение, его действие подобно газовому разряднику. Это полупроводниковый прибор с переменным сопротивлением. Когда на его выводах напряжение достигает уровня напряжения срабатывания варистора, его сопротивление снижается с тысяч мегаом до десятков Ом и через него начинает протекать ток. Его подключают в цепь параллельно. Таким образом, происходит защита электрооборудования.

Внешний вид варисторов

Un — классификационное напряжение. Это такое напряжение, при котором через варистор начинает протекать ток силой в 1 мА;

Um – максимально допустимое действующее переменное напряжение (среднеквадратичное);

Um= — максимально допустимое постоянное напряжение;

Р — номинальная средняя рассеиваемая мощность, это та, которую варистор может рассеивать в течение всего срока службы при сохранении параметров в установленных пределах;

W — максимальная допустимая поглощаемая энергия в джоулях (Дж), при воздействии одиночного импульса.

Ipp — максимальный импульсный ток, для которого время нарастания/длительность импульса: 8/20 мкс;

Со — емкость, измеренная в закрытом состоянии, при работе ее значение зависит от приложенного напряжения, и когда варистор пропускает через себя большой ток, она падает до нуля.

Для увеличения рассеваемой мощности производители увеличивают размер самого варистора, а также делают его выводы более массивными. Они выступают в качестве радиатора для отвода выделенной тепловой энергии.

Для защиты электроприборов в отечественных электросетях переменным напряжением в 220В подбирают варистор больший, чем амплитудное значение напряжения, а примерно равно 310В. То есть можно устанавливать варистор с классификационным напряжением около 380-430В.

Например, подойдет TVR 20 431. Если вы установите варистор с меньшим напряжением, то возможны его «ложные» срабатывания при незначительных превышениях напряжения питающей сети, а если установите с большим – защита не будет эффективной.

Как уже было сказано, варисторы могут устанавливаться непосредственно на вводе в дом, таким образом, вы защитите все электроприборы в доме. Для этого промышленностью выпускаются модульные варисторы, так называемые УЗИП.

Вот схема его подключения для трёхфазной сети, для однофазной – аналогично.

Эти схемы с использованием дифавтомата и защитой от высокого потенциала на одном или двух проводах однофазной цепи не менее интересны.

Для защиты одного светильника или лампочки используют такую схему включения, она приведена на примере самодельного светодиодного светильника, но при использовании готового светильника или лампы варистор устанавливается также – параллельно по цепи 220В.

Вы его можете установить как в корпусе самого осветительного прибора, так и на питающих проводах снаружи. Если он подключается к розетке – варистор можно расположить в розетке. Варистор можно заменить супрессором.

В этом видео ролике автор интересно рассказывает о таком способе защиты.

Готовые решения

Устройство защиты от импульсных перенапряжений для светодиодных светильников – от производителя LittleFuse. Обеспечивают защиту от перенапряжений величиной до 20 кВ. В зависимости от конструкции устанавливается в параллель или последовательно.

На рынке имеются устройства с разными характеристиками – напряжением срабатывания и пиковый ток.

Устройство защиты светодиодов сохраняет лампы при импульсах напряжения. Подключается параллельно цепи освещения после выключателя. Также предотвращает самопроизвольное мигание светодиодных лампочек при использовании выключателей с подсветкой.

Читайте также:

Декоративные панели для кухни

Суть работы такого устройства заключается в том, что внутри установлен конденсатор. Ток подсветки выключателей течет через него, также он сглаживает всплески напряжений.

Подобное или аналогичное устройство от фирмы Гранит, модель БЗ-300-Л. Индекс «Л» в конце говорит о том, что это блок защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп (клл).

Внутри расположено три детали, одну из которых мы рассмотрели выше:

Вот принципиальная схема. Вы можете её повторить.

Заключение

Полностью исключить вероятность перегорания светодиодных ламп и светильников невозможно. Однако вы можете продлить лампочкам жизнь, минимизировав влияние скачков напряжение. Сделать это можно либо своими руками, либо купив блок защиты светодиодных ламп заводского исполнения.

Все о блоках защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп

Рано или поздно любые источники света, применяемые в приборах освещения, перегорают. Причин этому множество. В лампочках со спиралью происходит разрыв последней, а в лэд-элементах – расслоение и выход из строя полупроводников кристаллов.

Единственный способ максимально продлить срок службы светодиодных и энергосберегающих ламп – это установить в сеть специальный блок защиты. Рассмотрим, какие основные причины перегорания ламп существуют, каким наилучшим способ защитить их от резких изменений параметров бытовой сети, каковы основные технические данные блоков защиты, что нужно знать при их выборе, как правильно их подключить, установить и подобрать место монтажа.

Почему лампы перегорают

В отличие от обычных ламп накаливания у галогенных принцип работы позволяет частично восстанавливать постоянно утончающуюся в ходе свечения спираль. Это несколько продлевает срок ее действия. Светодиодный кристалл служит на порядок дольше, но он также не застрахован от перегорания. Помимо естественного износа спирали или полупроводниковой матрицы, существует целый ряд специфических причин, значительно снижающих их долговечность. Это такие свойства бытовой сети 220 В, как:

Скачки напряжения.
Фатальные скачки.
Наведенная пульсация.
Паразитарная пульсация.

Рассмотрим их особенности более детально.

Скачки напряжения

Изменение значения напряжение – достаточно характерное явление для отечественной бытовой сети. Любая энергосберегающая светодиодная лампа, оснащенная элементарным гасящим драйвером, имеет защиту от эффекта повышения номинала. С другой стороны, от его падения лэд-элемент не может быть огражден таким блоком. Потребуется также установка высоковольтного конденсатора.

Фатальные скачки напряжения

К этому виду причин поломок светодиодных и энергосберегающих ламп относятся сверхвысокое повышение силы тока и напряжения в сети. Это происходит при разряде молнии в непосредственной близости с линией электропередач. Как правило, стандартные блоки защиты не успевают блокировать воздействие такой мощности, и электроника сгорает моментально. В этом случае происходит эффект мигающих лэд-светильников в отключенном состоянии.

Наведенная пульсация

При близком расположении двух проводников, один из которых ведет к мощному потребителю, во втором, ведущем к светодиодной лампе, возникает достаточная для инициации свечения сила тока. Проблема в том, что такое дополнительно включение/выключение (равное частоте переменного тока, то есть 50 раз в секунду!) очень быстро приведет энергосберегающее устройство в негодность.

Паразитарная пульсация

Эффект паразитной пульсации возникает при использовании выключателей с лэд-подсветкой. Через ее элементы проходит ток, достаточной силы, чтобы возбудить кристаллы светодиодной энергосберегающей лампы. В результате она мигает и, естественно, постепенно расходует ресурс полупроводниковой матрицы.

Как защитить лампы лед от скачков напряжения в электросети

Для устранения мерцания, основной причины уменьшения срока действия лэд-элемента, потребуется установка блока защиты. Это особый прибор, внутри которого расположен элемент с электрическим сопротивлением, несколько меньшим, чем в светодиодной энергосберегающей лампе. Возникающие паразитная и наведенные пульсации просто проходят через него, минуя светильник. Чтобы модуль начал работать, его необходимо подключить к входным контактам самого драйвера питания.

Почему встроенные блоки питания не защищают

Стандартные блоки питания, устанавливаемые в любой энергосберегающей светодиодной лампе, это гасящие драйвера. Их основное назначение – защитить кристалл от скачка напряжения. Однако они не могут предотвратить воздействия на нее микротоков, достаточных для мерцания. Полупроводниковый кристалл имеет меньшее сопротивление, и потому подвергается действию паразитной и наведенной пульсации. Также они не способны предохранить от падения номинала в сети, что также вредно для лэд-элементов. Поэтому требуется установка отдельно блока защиты.

Блоки защиты ламп: подключение и применение, работа и устройство

Блок защиты от импульсных перенапряжений предохраняет энергосберегающие светодиодные лампы от скачков в сети до 20 кВ. В зависимости от конструкционных особенностей он монтируется в схему параллельно или последовательно.

Технические данные

Устройства для защиты от перепадов сети для светодиодов и энергосберегающих ламп характеризуются тремя основными параметрами:

Суммарная мощность потребляемых светильников.
Входное напряжение.
Номинал на выходе.

Важно! Дополнительными характеристиками, влияющими на функциональность блока защиты, являются диапазон рабочих температур и степень защиты от атмосферной влажности.

Особенности выбора

Первым необходимым условием выбора блока защиты для светодиодных и иных энергосберегающих ламп является правильный расчет суммарной мощности потребления. При этом к расчетной мощности для страховки лучше добавить еще 20-30% от полученного значения. Если устройство приобретается не только для лэд-элементов, но и для лампочек накаливания или галогенок, то желательно, чтобы оно было оснащено системой плавного повышения напряжения.

Правила и способы подключения

Блок защиты для одной или нескольких светодиодных или других энергосберегающих ламп устанавливается в самом начале схемы (после выключателя) в соответствии с конструкцией (последовательно или параллельно).

Важно! Если в схеме есть выключатель с подсветкой, потребуется установить дополнительный резистор (около 50 кОм и 1Вт) – параллельно блоку защиты. Последний в неактивном состоянии разрывает цепь, и потому лед-элемент работать не будет.

Места установки защиты

Если блок защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп небольшой (до 300 Вт), его можно установить в распределительном модуле для проводки. Однако необходимо иметь ввиду, что он должен хорошо охлаждаться и быть доступным в случае необходимости ремонта или замены.

Читайте также:

Как выбрать баню-бочку

Основные выводы

Блок защиты устраняет перепады напряжения в сети, обеспечивая длительный срок службы галогенным и прочим энергосберегающим и светодиодным лампам. Чаще всего причиной перегорания лампочек являются:

Скачки напряжения.
Фатальное повышение силы тока.
Наведенная пульсация.
Паразитарная пульсация.

Для надежной защиты энергосберегающих ламп и светодиодных светильников необходимо в начало электросхемы установить параллельно или последовательно (в зависимости от конструкции) специальный блок. При его выборе нужно учесть суммарную мощность электроприборов, а также напряжение на входе и выходе и условия будущей эксплуатации.

Блок защиты для светодиодных ламп 220В

Главная и, пожалуй, единственная причина выхода из строя обыкновенных ламп накаливания, галогенных и люминесцентных лампочек – перегорание спирали. С точки зрения физики этот процесс легко объясним. С раскалённой спирали постоянно испаряются атомы вольфрама.

В обыкновенных лампах быстрее, в галогенных – медленнее. После выключения часть испарившихся атомов оседает назад на спираль, часть на колбу. Как следствие неравномерного оседания, со временем образуются истончённые участки. А что приводит в негодность светодиодные лампы?

Почему лампы перегорают?

Все лампы со спиралью накаливания работают по принципу термоэлектронной эмиссии, то есть при прохождении тока спираль раскаляется, излучая свет видимой части спектра. Интенсивность тепловыделения обратно пропорциональна толщине проводника, соответственно истончённые зоны спирали нагреваются значительно сильнее, теряя прочность. На этих участках и происходят разрывы.

В качестве методов борьбы с этой «болезнью» разработано множество схем плавного розжига спирали, что действительно способно значительно увеличить срок её службы. Все эти схемы относятся к устройствам защиты.

Наряду с устройствами защиты ламп со спиралью накаливания появляются устройства защиты светодиодных ламп. Казалось бы, для чего они нужны, если у светодиодов нет спирали…

Действительно, свечение кристалла светодиода происходит благодаря возбуждению электронов в полупроводниковом слое, а не за счёт раскалённой спирали. Но в основе эффекта лежит тот же эффект термоэлектронной эмиссии. С годами очень тонкий полупроводниковый слой прогорает. Если внимательно присмотреться к светодиодной лампочке через несколько лет её работы, можно заметит отдельные потускневшие или нерабочие кристаллы, у которых произошёл пробой слоя полупроводника.

Существует ряд факторов, способных существенно сократить срок жизни таких устройств. К ним относятся:

Скачки напряжения;
наведённая пульсация;
паразитарная пульсация.

Скачки напряжения

Перепады в сети напряжения довольно привычное событие в нашей стране. Как ни странно, но к повышению напряжения выше номинального значения светодиодные лампы относятся достаточно спокойно. Драйверы питания способны легко с ними справиться.

Более опасны для светодиодов падения напряжения, когда за доли секунды ток, проходящий через полупроводниковый слой, падает, а потом возвращается к исходным величинам. Тогда в пространстве p-n перехода может произойти точечный пробой. Драйвер питания способен отсечь избыток тока, но не способен компенсировать его выраженное падение.

Защита светодиодных ламп частично решается установленным перед драйвером высоковольтным конденсатором средней ёмкости, играющим роль сглаживающего фильтра.

Фатальные скачки напряжения

Ситуация, которой я хочу коснуться скорее исключение из правил, тем не менее, такие случаи происходят с завидной регулярностью. Речь идет об ударах молний. Но не в линию электропередачи – такие ситуации как раз безопасны, поскольку из-за мгновенного расплавления проводов, заряд, скорее всего, не дойдёт до конечного потребителя электроэнергии. Опасны удары молний в непосредственной близости от линии электропередачи.

Напряжение коронного разряда достигает миллионов вольт и вокруг канала молнии образуется мощнейшее электромагнитное поле. Если в зоне его действия окажется линия передач, произойдет мгновенный скачок силы тока и напряжения.

Фронт нарастания амплитуды напряжения настолько быстрый, что защитные каскады электроники не успевают справиться и выгорают целые платы. В светодиодной лампочке будут многочисленные пробои кристаллов. Мы отнесли такие скачки напряжения к фатальным, поскольку адекватной защиты от такого форс-мажора нет.

При штатном режиме эксплуатации возникает такое явление как мерцание ламп в выключенном состоянии.

Подробно о мигании включенных ламп мы уже рассматривали в этой статье.

Наведённая пульсация

Сила тока, требующаяся для работы светодиодов очень мала — микроамперы. Если две линии внутриквартирной проводки находятся в непосредственной близости, а в одной из линий включена мощная нагрузка, электромагнитные волны способны возбуждать ток в проводнике достаточный для свечения светодиода.

Вечные светодиоды такой же миф, как и вечный двигатель. Каждый эпизод включения/выключения на чуть-чуть уменьшает срок его жизни. Никто не измерял такой параметр для светодиодов, но при частоте события пятьдесят раз в секунду (частота пульсации сети 50 Гц) даже очень большие числа — понятие относительное.

Паразитарная пульсация

Паразитарная пульсация светодиодной лампы возникает, когда для её включения используют выключатель с подсветкой. Через светодиод подсветки так же проходит достаточный ток для мигания светодиодов.

Наведённая и паразитарная пульсация – ведущий фактор риска для светодиодного освещения.

Наконец мы подошли к главной теме этого обзора — устройство защиты светодиодных ламп.

Блок защиты светодиодных ламп 220в представляет собой шунт с сопротивлением меньше, чем сопротивление светодиодов в лампочке. При возникновении паразитарных наводок они проходят через шунт, минуя лампу.

Одним из примеров таких устройств является вот такой девайс. Для активации защиты достаточно подключить его к клеммам входного напряжения драйвера питания светодиодной лампы. Применение даже такого элементарного способа защиты во много раз продлит срок жизни светодиодному освещению.

Боятся ли светодиодные лампы перепадов напряжения

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.

Скачки напряжения

Фатальные скачки напряжения

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.

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.

Все о блоках защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп

Почему это происходит?

У того, что в люстре взорвалась лампочка, могут быть самые разные по степени важности и сложности исправления причины. Например, в домах и квартирах со старой проводкой причиной такого поведения ламп часто становится плохая проводка. Если она давно не менялись, в сети возникают перегрузки, скачки напряжения и короткие замыкания. В отсутствии возможности обновления проводки для защиты лампочек и электроприборов лучше приобрести сетевой фильтр и подключать потребители электрического тока через него.

В современных домах также взрываются лампочки, когда в бытовой электросети наблюдается повышенное напряжение. Это приводит к:

перегреву нити накаливания;
высыханию термопасты в светодиодах;
превышение нормального давления в галогенных лампочках.

Повышенные значения напряжения могут быть вызваны неполадками на станциях или являться нормой. Проблема в том, что лампочки не рассчитаны на работу в такой сети, от чего и разрушаются. Для уравновешивания напряжения в доме можно подавать ток на приборы-потребители через стабилизатор.

Другие причины, по которым взрываются лампочки:

слабая вентиляция плафона. При работе лампы накаливания выделяется очень много тепловой энергии. Если вокруг нет достаточного пространства для её рассеивания, происходит перегрев, который приводит к излишнему расширению газа внутри колбы и её разрыву;
плохие контакты. Часто изменение напряжения в сети происходит по причине слабого контакта провода нуля со своей колодкой. После подключения прибора с большой мощностью сеть не успевает стабилизироваться и подаёт нерасчётный ток на осветительный прибор;
иногда галогенные лампочки лопаются из-за контакта с руками. Обычно они просто перегорают при включении в сеть от жировых остатков на поверхности, но возможен и разрыв со слабым хлопком. При работе галогенных ламп всегда следует избегать их контакта с кожей;
разгерметизация. Лампы с низким давлением или вакуумом внутри колбы быстро разрывает при проникновении воздуха внутрь;
неисправность выключателя. Качество контактов и состояние рабочих элементов выключателя тоже влияют на параметры электрического тока. Поэтому причиной взрывания лампочек после включения в люстре может быть старый переключатель, который давно не обслуживался.

Блоки защиты ламп: подключение и применение, работа и устройство

Технические данные

Суммарная мощность потребляемых светильников.
Входное напряжение.
Номинал на выходе.

Важно! Дополнительными характеристиками, влияющими на функциональность блока защиты, являются диапазон рабочих температур и степень защиты от атмосферной влажности.

Особенности выбора

Правила и способы подключения

Важно! Если в схеме есть выключатель с подсветкой, потребуется установить дополнительный резистор (около 50 кОм и 1Вт) – параллельно блоку защиты. Последний в неактивном состоянии разрывает цепь, и потому лед-элемент работать не будет.

Места установки защиты

Ошибки изготовления ламп и их неверное использование

Качество производства

Причина того, почему взрываются лампочки бытового освещения, может скрываться и в них самих. Здесь есть два варианта. Первый – изделия низкого качества. Современный рынок электрического оборудования и аксессуаров завален продукцией сомнительного производства. В народе её называют «китайской», хотя она может проводиться и в других азиатских странах. Тамошние производители отдают лампы на экспорт по очень низкой цене и, чтобы сделать производство выгодным, идут на использование сырья низкого качества для производства. Это могут быть неподходящие сплавы, стекло, детали. Как правило, такой производитель честно старается сделать хорошую лампу, но вынужден экономить. Из-за этого возникают небольшие несоответствия техническим условиям.

Российские производители, в среднем, выпускают продукцию лучше, но все равно уступают в её качестве и функциональности всемирно известным западным брендам. Это тоже связано с экономическими соображениями на производстве.

Технические требования светильника

Стоит отметить, что ошибки пользователя часто являются ответом на вопрос, почему взрываются лампы. Многие не обращают внимания на техническую информацию, которую производители сообщают на упаковке или в техпаспорте осветительных приборов. Там указывается рекомендуемое напряжение, при котором гарантируется безопасная и надёжная эксплуатация. Соответственно, при установке лампы с повышенным или пониженным рабочим напряжением в сети возникают конфликты и неполадки.

Основные выводы

Скачки напряжения.
Фатальное повышение силы тока.
Наведенная пульсация.
Паразитарная пульсация.

Полезные рекомендации для тех, у кого взрываются лампы

чтобы обезопасить себя от разлета мелких осколков очередной взорвавшейся лампы по всей комнате, начните использовать галогенные источники света, в которые встроен защитный блок со стабилизатором напряжения. Они стоят немного дороже незащищённых аналогов, но за счёт поддержания нужных параметров тока дольше служат;
если лампы взрываются в доме или квартире с ветхой проводкой, старыми выключателями или, будучи вкрученными в виды видавший осветительный прибор, наиболее вероятной причиной является их плохое состояние. Лучшим решением будет заменить проводку, выключатели и осветительные приборы на новые;
для выкручивания цоколя, оставшегося в патроне после разрушения колбы, нужно отключить подачу тока и выкрутить его с помощью острогубцев с изолированными ручками. Цоколь очень крепко держится в патроне, поэтому при работе на высоте нужно попросить кого-нибудь подстраховать.

Для современных электрических сетей и оборудования разработаны стандарты безопасности, соответствие которым гарантирует безопасность и надёжность использования тока. Взрыв одной лампочки может произойти по причине единичного брака, но когда это происходит постоянно, следует найти причину. Исправление неполадок в домашней электросети – вопрос здоровья, безопасности и экономии, не терпящий игнорирования и откладывания в долгий ящик.

Многие сталкивались с проблемой, когда при включении света в комнате вдруг с хлопком взрывается лампа накаливания. Естественно, это неприятно – и испуг, и темнота в квартире, да еще и цоколь от лопнувшего осветительного прибора нужно как-то доставать из патрона. Но извлечь оставшуюся в светильнике деталь – это еще полдела. Необходимо понять, почему же взрываются лампочки в люстре при включении и как в последующем избежать подобных случаев.

На самом деле лампы лопаются по нескольким причинам. Необходимо разобраться, каковы они, и какие меры имеет смысл принять, чтобы такого впредь не повторялось.

Конечно, основной и наиболее часто встречающейся причиной таких хлопков является низкое качество продукции, т. е. лампы накаливания. Но это самая простая причина, избавиться от которой можно путем замены лампы, а потому не стоит на ней серьезно останавливаться. А вот если лампы не раз менялись на приборы разных производителей, а проблема остается, следует копать глубже.

Причина № 2 – напряжение в сети

На этой причине следует остановиться подробнее, т. к. вызывает ее несколько факторов. Может возникнуть вопрос, почему же тогда при резких скачках напряжения не сгорает бытовая техника и электроника. Тут все просто – все современные приборы оснащены стабилизационными или защитными устройствами, которые вполне способны сдержать кратковременные резкие скачки напряжения, а уже после скачка, работая, к примеру, при повышенном токе, хоть и с нагрузкой, но вполне сносно работают дальше.

А вот с лампами накаливания немного сложнее. Напряжение из сети идет непосредственно на прибор, без какой-либо защиты, а потому такая лампочка принимает весь удар на себя.

К тому же есть один небольшой секрет, зная который, можно сделать так, чтобы световые приборы с нитью накаливания продолжали работать даже после скачков напряжения, при условии, конечно, что они не слишком велики.

Устранение

Все, кто сталкивался с подключением патрона к сети, знают, что питание приходит на него по двум проводам. Но обычно никто не придает значения тому, какой из проводов на какой контакт подведен. А ведь это важно, и производители ламп накаливания производят их по определенной схеме. Она предусматривает тот факт, что фазный провод должен подходить к центральному контакту патрона, а нулевой – к периферийному.

Именно правильное подключение может помочь лампе накаливания не взрываться.

Диапазон напряжения

Обычно напряжение в сети должно быть 230 вольт, допустимо отклонение в пределах 210-250 вольт. Однако скачки бывают более существенными. Во время резкого снижения напряжения лампы накаливания и светодиодные лампы с дешевыми комплектующими (простым RC-драйвером) светят тускло, свет может мерцать. Светодиодные источники света с IC-драйвером не мигают и не теряют яркость даже при существенных перепадах напряжения в сети.