Светодиодная гирлянда своими руками: ремонт блока питания и схема контроллера

Составляющие светодиодной гирлянды

Внешне гирлянда на основе светодиодов похожа на устройство старого типа: те же провода, лампочки, блок управления. Однако техническая суть системы заключается в блоке управления. Представляет собой небольшую пластиковую коробочку, на которой показаны разные варианты работы подсветки. Чтобы изменить режим освещения, просто нажмите соответствующую кнопку. Выпускаются блоки различной конструкции, в том числе с высоким уровнем защиты от влаги и пыли (класс защиты — IP44).

Чтобы заглянуть внутрь блока, необходимо снять защитную крышку. Для этого тонкой отверткой или ножом подденьте крышку. На некоторых моделях крышка защелкивается, поэтому никаких специальных инструментов не требуется. Внутри блока находятся проводники, припаянные к плате. Самый толстый кабель обычно является сетевым кабелем (по нему подается напряжение).

Плата содержит следующие компоненты:

• контроллер для создания световых эффектов;
• тиристоры (по одному на каждый канал);
• резисторы;
• конденсатор;
• диодные мосты

Количество компонентов платы определяется количеством каналов гирлянды. Самые дорогие модификации оснащены предохранителями.

Схема гирлянды

Схема работы светодиодной гирлянды представлена ​​ниже. Сетевое напряжение подается на драйвер питания, проходя через резисторы и диодный мост. В драйвер напряжение поступает в выпрямленном и сглаженном состоянии (благодаря конденсатору).

Напряжение проходит через кнопку, открытую в обычном положении. Если кнопка замкнута, режимы контроллера заменяются. Что касается контроллера, то этот компонент отвечает за управление тиристорами. Количество тиристоров определяется количеством каналов в системе освещения.

После прохождения через тиристоры выходная мощность направляется на светодиоды цепочки. Количество розеток напрямую влияет на разнообразие цветов, издаваемых осветительным прибором. При наличии только одной пары розеток реализуется простейшая схема, при которой половина лампочек выключается, а другая включается.

Две линии диодов подключены к двум каналам последовательно. Подключение производится в последней точке: светодиод.

Примечание! Один из проводов сетевого напряжения всегда направляется напрямую (минуя все компоненты схемы) на оконечный диод гирлянды.

Схема китайской гирлянды

Здесь я рассмотрю самую распространенную гирлянду, которую можно определить по органу управления — черный или белый ящик с кнопкой. Я недавно видел зеленую коробку.

—> —>

Такие гирлянды просто доминируют. Схема очень проста и поэтому так распространена.

Настоящая китайская гирлянда имеет плавную регулировку яркости через фазовращатель, регулирующий угол раскрытия тиристоров. Всего в гирлянде 8 режимов светодиодного освещения. Благодаря этим качествам популярность, схема китайской светодиодной гирлянды просто оглушительна, и такая схема расходится миллионами экземпляров.

Основой контроллера является плата с диодным мостом. 4-х контактный контроллер. Тиристоры управляются через четыре резистора. Схема такой гирлянды рассчитана на 600 В и ток 0,6-0,8 А. Есть еще более дешевые гирлянды, в которых схема еще более упрощена и имеет только один диод вместо одного диодного моста, а управление тиристорами осуществляется напрямую через микроконтроллер, без резисторов.

Схемы китайской гирлянды на светодиодах «лиана»

1 февраля
Полная схема
Однолинейная схема

Еще одна популярная китайская гирлянда — типа «лиана». 20 рядов светодиодов меняются по единому алгоритму, кроме одного: когда вся светодиодная завеса медленно выключается от края до края и так же медленно включается. Давайте посмотрим, как мы можем добиться этого эффекта.

Схема китайской гирлянды основана на неравномерности расположения светодиодов в цепи. В двух линах установлено 56 диодов с напряжением включения 140 В, а в остальных трех — 84 светодиода с напряжением 200 В. Эффект замедления достигается за счет изменения времени включения тиристоров

Схема светодиодной гирлянды — мигающей

Схема смены светодиодных гирлянд

Наконец, рассмотрим еще один распространенный узор китайской гирлянды. Здесь он не сильно доработан под российские комплектующие, но ничем не отличается от этого, от китайского.

Как и в предыдущих гирляндах, на контроллер поступает переменное сетевое напряжение, проходящее через тиристор и диодный мост. Напряжение выпрямляется, проходя через конденсатор; кроме того, он размягчается и попадает в контроллер.

Далее смотрите первую схему в статье, и все работает аналогично. Ничего сложного и сверхъестественного.

Новогодняя гирлянда родом из СССР

Этой простой схеме уже тридцать лет, но она отлично работает каждый новый год в нашем доме. Схема питается от параметрического стабилизатора на стабилитроне Д814Д. Задающий генератор выполнен на счетчике К176ИЕ12 с кварцевым резонатором с периодом 1 сек. Сигнал с выхода счетчика поступает на дешифратор, выполненный на микросхеме К561ИЕ8. Положительные импульсы с его выходов через диоды поступают на транзистор КТ315, и тиристор открывается.

Для более мягкого и комфортного уютного свечения лучше использовать обычные лампочки, которые обеими ветвями входят в выпрямительный мост и включаются на полную температуру. В момент открытия тиристора часть ламп отклоняется, а остальные начинают светиться на полную мощность; это надо учитывать. Трансформатор можно взять от старого телевизора.

Схема имеет развязку от сетевого напряжения, и даже при случайном прикосновении к силовым кабелям светильника проблем не возникнет.

Причины поломки

Существует множество причин, из-за которых гирлянда может работать неправильно:

• недостаточный контакт в проводниках;
• вышедший из строя светодиод в одной из ламп;
• выход из строя конденсатора или тиристора;
• сгорела микросхема контроллера.

Микросхема на плате сгорает не часто. Среди всех причин сгоревшие микросхемы встречаются примерно в одном из десяти случаев.

Монотонная проверка гирлянды

Если вы не обнаружили проблем с кабелями, вилкой или устройством управления, следующим шагом будет проверка целостности светодиодов или лампочек.

Светодиоды или лампочки в гирляндах обычно соединяются последовательно.

Достаточно, чтобы хотя бы один светодиод вышел из строя и ток по цепи перестанет циркулировать.

Некачественная пайка

Если светодиодная секция не работает, необходимо проверить контакты платы
Если гирлянда перестала работать, в первую очередь проверяется качество соединений силового и выходного проводов. При слабом контакте на устройство не будет поступать напряжение. Эта проблема характерна для дешевых китайских гирлянд. Они сделаны из тонких нитей, которые легко рвутся в местах соединения.

Для обеспечения надежного соединения места контакта необходимо заполнить толстым слоем клея-расплава.

Перегорел светодиод

Прозвоните провода гирлянды мультиметром
В гирлянде светодиоды соединены последовательно. Если сгорит один элемент, вся цепочка перестанет работать. Вам нужно отремонтировать цепь, заменив компонент, который не работает. Чтобы определить перегоревшую лампочку, нужен мультиметр. Проденьте тонкие иглы к концам щупов, чтобы проверить диоды. Кончик должен выступать на 5-8 мм. Сверху все нужно обмотать плотным слоем изоленты.

В первую очередь гирлянду необходимо отключить от сети. Проверка начинается с последнего диода, так как к нему напрямую подключен кабель питания блока управления.

Светодиоды припаяны, поэтому просто вытащить их, как обычную лампочку, не получится. Для проверки потребуется проколоть изоляцию до появления медных проводов. Счетчик должен быть установлен в режим набора номера. После этого нужно последовательно проткнуть выводы питания рядом с каждым подозрительным светодиодом на протяжении всей схемы.

Если используется цепочка на 12 или 24 В, диод должен загораться при касании щупами. При питании от сети 220 В нужно проверить полученные показания мультиметром. Для рабочих элементов они будут примерно одинаковыми, на неисправном диоде будет зафиксирован пробой. При таком способе нарушается целостность изоляции. Если была отмечена уличная гирлянда, ее можно использовать только в помещении.

Хаотические мигания лампочек

При случайной прошивке проблема кроется в электролитическом конденсаторе
При включении гирлянды может наблюдаться ситуация, при которой диоды хаотично загораются с разной яркостью. Такое мерцание не связано с режимами работы и заводским эффектом, а вызвано именно проблемами в самой гирлянде.

Вероятная причина такого эффекта – пробой электролитического конденсатора. Он может вздуться и будет хорошо виден невооруженным глазом. Сломанный компонент необходимо заменить на аналогичный по номиналу. Значение емкости указано на корпусе элемента.

Если замена конденсатора не помогла, резистор мог сгореть. Для проверки вам понадобится тестер. При разметке нужно узнать номинальное сопротивление, а затем сравнить его с измеренным значением. Если параметры не совпадают, резистор необходимо заменить на новый. После замены лампочек они должны перестать мигать.

Нет света на одном из участков

Если какой-то из каналов совсем без света, причиной может быть один из двух факторов:

1. Неисправность тиристора или диода этого канала. Для того, чтобы убедиться, что причина неисправности определена правильно, припаиваем провод канала на плате и подключаем новый канал вместо старого (который точно работает).
2. Если вышеуказанный способ не дал положительного результата, проблема не в гирлянде, а в одном из элементов платы — диоде или тиристоре. С помощью мультиметра проверяем эти компоненты и при необходимости меняем их на работу.

Тусклое освещение

Бывают ситуации, когда освещение есть, но один из каналов дает слишком тусклый свет. При этом схема контроллера работает плавно, а при нажатии кнопок происходит нормальная смена режимов.

Прозвонка диодов мультитестером тоже не работает. Возможная причина только одна: некачественные кабели. При обрыве какой-либо части многожильного провода общее сечение уменьшается, что выражается в затемнении света. Это связано с тем, что на светодиоды не подается необходимое количество напряжения.

Чтобы найти разрыв, вам нужно будет вручную проверить всю кабельную линию. Вам придется набраться терпения, потому что, скорее всего, дефект в строке находится в последней теме для проверки.

Когда проблемный участок найден, разбираем выводы светодиода, зачищаем (желательно зажигалкой) и перепаиваем. Далее наносим изоляционный слой с помощью термоусадки.

Разбитые лампы

Если одна или несколько ламп были разбиты и было принято решение починить гирлянду, рекомендуется просто поменять один светодиод на другой. Ремонт таких ламп технически нецелесообразен.

Примечание! Замена диодов осуществляется только при отключении питания.

Если нет запасной лампочки, мы без вашего участия извлекаем сломавшийся источник света и подключаем провода.

От чего выходят из строя лампочки и светодиоды в гирляндах

Как правило, основными причинами являются:

1. Сетевые помехи и пульсации;
2. Физическое повреждение;
3. Перегрев;
4. Детали плохого качества.

Сетевые помехи негативно сказываются на работе лампочек и светодиодов.
Физические повреждения: Ну, понятно, что поскольку лампочка или светодиод физически повреждены, работать они не смогут.

А вот с перегревом и некачественными деталями другое дело. Проблема в том, что ножки и светодиоды (особенно они) довольно чувствительны к температуре окружающей среды.

Производители гирлянд часто используют дешевые светодиоды, чтобы снизить цену конечного продукта.

Когда гирлянда работает, она немного нагревается. Это обычное явление, но именно поэтому сопротивление p-n перехода светодиода уменьшается.

А если он уменьшается, то ток увеличивается. И рано или поздно у одного из светодиодов рвется p-n переход.

Лампочки немного другие. Нить, конечно, не имеет такой зависимости. Идут другие процессы. Но проблема в принципе та же.

Есть два варианта решения этой проблемы. Либо ограничивайте ток транзисторным ограничителем, либо просто подключайте резисторы к светодиодам. Подробнее о процессе работы светодиода и резистора читайте в этой статье.

Но для удешевления производители этого не делают. Просто дороже, чем без них.

К каждому светодиоду нужно припаять резистор. Только так будет работать компенсация сопротивления при превышении температуры.

Нет смысла дорабатывать гирлянды. Это будет стоить дороже, чем стоит в несколько раз. И еще нужно позаботиться об изоляции резисторов и мест пайки.

Визуальный осмотр

Внимательно осмотрите лампочки или светодиоды на целостность. Они не должны быть мутными, поврежденными или порванными. Вы заметили это? Поэтому его надо менять или провода соединить между собой в месте обрыва.

Ищем при помощи подсветки

Вы также можете проверить целостность лампочек или светодиодов, просто подсветив их.

При контровом свете сразу будет видно помутнение в светодиоде или обрыв нити накала лампочки.

Прозвонка светодиодов мультиметром

Переключите мультиметр в тестовый режим.

Светодиод, как и обычный диод, проводит большой ток только в одном направлении, но при этом начинает светиться. Если подключить щупы мультиметра к светодиоду в прямом направлении (плюс к аноду и минус к катоду), светодиод загорится. Но светиться он будет тускло из-за того, что мультиметр подает в этом режиме небольшое напряжение, чтобы не повредить p-n переход проверяемой детали.

Если светодиод или выводы достаточно велики, то батарейки мультиметра просто не хватит для питания светодиода. Поэтому смотрите на показания мультиметра. Хороший светодиод покажет некоторое значение на мультиметре. А если вы не правильно измерили или деталь бракованная, то мультиметр покажет паузу (бесконечность или цифру 1 в левой части экрана).

Трубочки должны быть тонкими, с иглами. Почему с иглой? А просто потому, что иначе цепь не зазвенит.

Сделать такие щупы можно, впаяв или продев иголку в щупы мультиметра, и дополнительно зафиксировав все это изолентой.

Если вы решили делать такие щупы, то делайте их короче, не такими. Что представлены в этой статье. Длинные иглы могут погнуться после частых измерений.

Два метода прозвонки

Существует два варианта измерения игольчатыми щупами.

Первый пытается пролезть через изоляцию светодиода.

Это не всегда работает.

Второй — прокалывать кабели.

Тоже не очень хороший метод. Если гирлянда находится на открытом воздухе, от мелких проколов провода начнут гнить.

А тактика проста. Разделите гирлянду на два сегмента и уменьшайте их понемногу, пока не дойдете до центра.

Теперь вы можете заменить старый светодиод на новый или просто спаять два контакта вместе.

Если вы решили поставить новый светодиод вместо старого, он должен иметь мощность аналогичную остальным. Иначе сгорит.

Как правило, вы можете удалить максимум 3-5 светодиодов из цепочки, в зависимости от ее размера. Если убрать больше, гирлянды снова быстро порвутся. На этот раз количество сгоревших светодиодов будет больше.

Все вышесказанное относится к лампочкам.

Ремонтируем светодиодную гирлянду

Наиболее распространенная неисправность – обрыв проводки. Любимый кот натягивает гирлянду в новогоднюю ночь — столбит и отваливается. Основная задача при таком ремонте – найти разрыв и устранить его, припаяв проводку на место.

Подготовка к ремонту: материалы и инструменты

Для качественного, быстрого и грамотного ремонта новогодних гирлянд своими руками вам потребуются следующие материалы и инструменты:

• Отвертка с различными секциями
• Оскорбительная лента
• Дополнительные медные провода
• Вольтметр
• Мультиметр
• Сварщик
• Дополнительные лампочки по необходимости

Подсказка! Разбирая гирлянду, лучше всего все мелкие детали разместить на большом листе белой бумаги. Чтобы они не потерялись и можно было сразу найти нужную деталь.

Паяем провода в контроллере

Здесь вам понадобится минимальный набор инструментов для работы с электрикой: электротестер (мультиметр) и паяльник с принадлежностями для пайки. Вы также должны иметь запасные светодиоды под рукой.

Начинаем ремонт с проверки блока питания гирлянды. Шнур питания может порваться у самой вилки. Снимаем крышку (она фиксируется простыми защелками) и у нас есть доступ к контактам.

Находим кабель питания, измеряем мультиметром напряжение на входе контроллера и устанавливаем на нем режим измерения переменного напряжения. Теперь нужно проверить работоспособность контроллера: измеряем выходное напряжение, установив мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. Измеряем напряжение на общем выводе и выводах канала.

Напряжение есть, оно прыгает, так как непонятно в каком режиме работает контроллер Garland.
Общий контакт можно найти, посмотрев на плату контроллера. Вскрываем корпус, не забыв перед этим отключить устройство от сети. На доске мы видим три коротких трека, которые идут к выходу и один длинный. Оказывается, крайний правый контакт является общим.
Теперь нужно проверить, насколько хорошо припаяны провода на выходе, так как в процессе эксплуатации они могли просто сломаться. Если все светодиоды не горят, то уместно предположить, что общий провод неисправен.

Движение кабеля управления показало, что два кабеля на выходе отсоединились. Фотография канала UseTips
Немного протолкнем провод в место соединения, и неисправность найдена! Выходные кабели легко поднялись, что подтвердило отсутствие соединения. Мы припаиваем их, а затем фиксируем горячим клеем.

Меняем перегоревший светодиод

Но, похоже, проблемы не закончились: часть диодов не горит, не работает «зеленый» канал. Если контроллер в порядке, что-то не так с одним из зеленых светодиодов.
Светодиоды соединены последовательно, и при выходе из строя одного из них цепь разрывается и все остальные не горят. Тут могло возникнуть две проблемы: сгорел светодиод или от ножки оторвался контактный провод.
Найти обрыв проще — слегка подергать за провода все светодиоды в этом канале и найти тот, который оторвался.
Теперь пробуем соединить оборванный провод с ножкой светодиода, к которой он был припаян. Мигают ли зеленые светодиоды? Отлично, проблема найдена! Припаиваем оборванный провод и изолируем контакт термоусадкой.
А вот найти сгоревший светодиод довольно хлопотно. Предварительно его нужно подключить к общему проводу. Для этого протыкаем провод булавкой так, чтобы гирлянда заканчивалась проводником.

Еще один способ определения общего провода — тот, где нет светодиода, а есть общий. Подключаем к нему кабель от тестера.
Теперь проверяем напряжение на всех неработающих светодиодах, начиная с самого дальнего от драйвера. На первом диоде напряжение равно нулю, на втором — ноль. Проверяем до появления напряжения. Это будет означать, что обнаружен обрыв цепи (перегоревший светодиод). Его нужно заменить: выпаять старый и припаять новый. Светодиоды можно приобрести на радиорынке или заказать в интернет-магазине. Например, на AliExpress светодиод стоит меньше рубля.
Есть еще вариант ремонта. Можно выпаять сгоревший светодиод и припаять провода. В случае такого ремонта гирлянда будет светить ярче, но увеличится нагрузка на остальные диоды, и они тоже могут перегореть. Кроме того, гирлянда будет очень горячей! Это значит, что гирлянду таким способом лучше не ремонтировать.

Не светит часть гирлянды

Когда один из каналов гирлянды не работает полностью, причин может быть две.

Например, пробой одного из отвечающих за него тиристоров или диодов. Чтобы убедиться в этом, достаточно отпаять проводки этого канала на плате со своего места и подключить туда соседний канал, заведомо исправный.

А если при этом перестает работать еще и другой канал, то проблема не в самой гирлянде, а в компонентах на ее плате — тиристоре или диоде.

Проверьте их мультиметром, найдите правильные параметры и измените их.

Если некоторые светодиоды не горят

Многим знакома ситуация, когда перегорает не вся гирлянда, а только некоторые ее лампочки. Сразу возникает вопрос, что проверить и как устранить неисправность.

В первую очередь обратите внимание на контактные соединения на печатной плате. Плата расположена на колодке, которая обычно находится рядом с вилкой питания.

Для проверки состояния контактов откручивается крышка и внимательно осматриваются все детали.

Если вы заметили, что какой-то контакт затянулся и повредился, то лучше его сразу перепаять или заменить. В зависимости от ситуации лучшим вариантом будет воспользоваться видео ремонт гирлянды своими руками.

Если контакты в порядке, то нужно подумать о том, что могла перегореть лампочка. Ледяные осветительные приборы, в том числе и гирлянды, имеют последовательную последовательность. По этой причине, когда перегорает лампочка определенной линии, остальные тоже не горят.

Чтобы устранить такую ​​поломку, нужно проверить всю гирлянду.

Есть гирлянды, которые легко разобрать, проще проверить, а иначе придется разрезать пополам, пока не найдете бракованную лампочку.

Как видите, починить новогоднюю гирлянду своими руками в этом случае не так уж и сложно.

Восстанавливаем раритетную гирлянду из детства

Особенно обидно становится, когда ломается старая гирлянда из СССР. Найти в продаже маленькие лампочки накаливания намного сложнее, чем купить светодиоды. Хотя сам алгоритм ремонта такой же, как и у светодиода: ищем обрыв и чиним.
Если в такой гирлянде перегорает лампочка, ей сложно найти замену. Опять возникает извечный русский вопрос: что делать?
Первый вариант — найти ножки с похожим цоколем и заменить ВСЕ лампочки. Замену необходимо производить с учетом того, что его общее напряжение должно быть выше напряжения питания (220 В). Если в гирлянде 10 лампочек, вкручиваем лампочки номиналом 26 В. Общее напряжение гирлянды 260 В. Благодаря этому лампочки будут светить при неполной нагрузке, и гирлянда прослужит дольше.
Конечно, можно обойтись без замены всех лампочек и просто исключить перегоревшую лампу из цепи, припаяв провода. Но тогда увеличится заряд остальных лампочек и они тоже скоро перегорят. Более сложный вариант ремонта — впаять резистор вместо перегоревшей лампочки. Его значение подбирается опытным путем, чтобы лампочки светились тускло. Но лично для меня оба варианта ремонта — ад. Я за то, чтобы искать лампы с одинаковым цоколем и менять их все.