Экономия своими руками: ремонт светодиодных ламп

Экономия своими руками: ремонт светодиодных ламп

Время чтения: 5 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Современные экономичные светодиодные лампы стоят недешево. Но они и служат дольше обычных, а электричества потребляют в разы меньше. Обидно, когда такой прибор выходит из строя. Мы привыкли к тому, что лампы – одноразовый товар, который приходится выбрасывать после перегорания. Тема этой статьи – как можно вернуть такую лампу к жизни своими руками. Ремонт светодиодных ламп возможен! Причем задача эта по плечу даже человеку, не особо сведущему в электрике.

Светодиодная лампа значительно экономит ваши расходы на электричество

Устройство и принцип работы светодиодной лампы на 220 вольт

Светодиодные устройства значительно экономят электроэнергию, и при этом дают полноценное освещение. 10-ваттная лампочка с диодами дает такой же мощный поток света, как стоваттная лампа накаливания. Выходит, что этот вид осветительных приборов сокращает ваши расходы в десять раз. При этом такие приборы отличаются долговечностью, если конечно они не произведены в Поднебесной.

Чтобы разобраться с возможным ремонтом, нужно представлять себе принцип работы устройства. Здесь все немного сложнее, чем в традиционных лампах Эдисона. Каждый источник света, диод, состоит из двух полупроводников разного материала. Один содержит преимущественно электроны, второй – ионы.

При пропускании электрического тока между полупроводниками возникает выделение энергии со световым излучением

Такие полупроводники называют светодиодами. На заре этой технологии устройства могли испускать только зеленый, желтый и красный свет. По этой причине их использовали в индикаторах. Современные технологии позволяют охватить весь спектр и использовать теплые и холодные оттенки, в которых преобладают синий или желто-красный цвет.

Теперь непосредственно об устройстве лампы. Внешне она мало чем отличается от традиционной лампочки. Она имеет такой же цоколь с резьбой и подходит для всех видов светильников. Но внутри изделие имеет сложную структуру.

Схема светодиодной лампы на 220 В

Под прозрачной оболочкой колпака скрываются контактный цоколь, корпус, драйвер и плата с полупроводниками. Задача драйвера – понижение стандартного для наших сетей тока 220 вольт до необходимой для работы полупроводников величины. Эта плата питания и управления может быть устроена по-разному в зависимости от решения производителя. Для снижения собственных затрат некоторые не очень порядочные производители не устанавливают на платы необходимые для наших сетей стабилизаторы. В итоге лампочка светит очень ярко, но недолго. Один диод светит недостаточно ярко, поэтом в лампочках их группируют по несколько штук на плате, объединяя в одну цепь. Если один их полупроводников вышел из строя, вся лампа не будет гореть.

Прозрачный колпак лампы на качественных изделиях покрыт изнутри люминофором – веществом, усиливающим свечение. Такие лампочки снаружи выглядят матовыми, непрозрачными. Подобные изделия не раздражают глаза, их свечение схоже с естественным солнечным освещением.

К сведению! В светодиодных приборах мощность и светоотдача напрямую не связаны между собой. Подбирая подходящую лампу, нужно изучить данные на упаковке по уровню светового излучения. Оно измеряется в Люменах.

Схема-чертеж драйвера светодиодной лампы

Схема платы питания светодиодной лампы не отличается особой сложностью. Деталей не много: пара резисторов и встречно-параллельное подключение диодов. Такой тип подключения позволяет защититься от обратного напряжения и увеличить частоту мерцания до 100 Гц. В некоторых лампах может быть установлен всего один резистор.

Схема драйвера светодиодной лампы 220 В

Для сети 220 вольт в устройстве установлен конденсатор ограничения на выпрямляющем мосте.

К сведению! В принципе, один из полупроводников можно поменять на простой выпрямительный, но такое изменение уменьшает частоту мерцания до 25, а это отрицательно сказывается на зрительных ощущениях.

Почему может потребоваться ремонт светодиодной лампы, устройство и электрические схемы

К сожалению, наука пока не изобрела вечных материалов и двигателей, так что рано или поздно каждое устройство выходит из строя. И LED-лампы не исключение.

В среднем такой прибор способен прослужит 10 лет. Сократить продолжительность жизни лампочки могут особые условия эксплуатации и перепады напряжения. В первом случае понятно, что если светильник установлен на улице и работает в жару и мороз или в помещении с повышенной влажностью, прослужит он гораздо меньше обычного. А с перепадами напряжения можно в принципе бороться, устанавливая выпрямители тока в доме или квартире. Устройства эти не из дешевых, и на практике используется немногими, а напрасно, ведь на кону не только жизнь лампочек, но и сохранность более дорогостоящей бытовой техники. Состояние электрических сетей в нашем отечестве оставляет желать лучшего и вряд ли что-то изменится в ближайшем будущем.

К сведению! В процессе эксплуатации неизбежно снижается мощность полупроводников, они постепенно теряют свои способности.

Основные причины выхода LED-ламп из строя:

Причина	Описание
Нарушение кристаллической структуры полупроводников	Материал диодов может по-разному реагировать на увеличение плотности инжектированного тока. Какие-то полупроводники разрушаются быстрее, какие-то – медленнее. Дольше всего «держатся» системы InGaN/GaN.
Электромиграция	Металл электродов в процессе эксплуатации проникает на внутреннюю часть, это вызывает разрушительные процессы. Чтобы замедлить диффузию, на электроды наносят барьерный слой.
Перегрев диода	В местах соединения светодиода с подложкой могут остаться каверны. Чаще всего причина в некачественном припое. В результате отвод тепла происходит недостаточно интенсивно и полупроводник перегревается.
Перегрузка и короткое замыкание	Электростатические разряды, резкое повышение напряжения и короткое замыкание – все это может привести к разрушению полупроводников

Основы ремонта светодиодной лампы на 220 В своими руками

Прежде чем заниматься ремонтом ЛЕД-лампы, убедитесь, что проблема заключается именно в ней, а не в люстре или проводке.

Сделать это не сложно: нужно проверить наличие напряжения специальным инструментом или просто вкрутить другую лампу. Если и она не загорелась – ищите обрыв провода или нарушение контакта в светильнике.

Если другая лампочка дает свет – значит проблема именно в осветительном приборе

Совет! Приступая к разборке, фотографируйте каждый этап. Так вам потом будет легче сориентироваться в обратном процессе. Мелкие детали выкладывайте в коробочку или блюдце, чтобы они не укатились по столу.

Чтобы найти причины поломки, придется протестировать каждую составную часть светодиодной лампы. В этом деле не обойтись без мультиметра.

Для ремонтных работ потребуется паяльник, набор отверток, медицинский скальпель или тонкий нож.

Как аккуратно разобрать светодиодную лампу и выявить причину поломки

Итак, как починить светодиодную лампу на 220 V? Не всегда причину проблемы можно найти при простом визуальном осмотре. В любом случае, придется потратить время и силы на поиск скрытого недуга. Как правильно разобрать светодиодную лампочку? Главное в этом деле – предельная осторожность и аккуратность. Не прикладывайте чрезмерных усилий, не используйте острые инструменты там, где можно обойтись руками.

Фото	Описание работ
	Первый этап – снятие купола. Он крепится на радиаторе с помощью тонкого слоя клея. Возьмитесь за обе части руками и вращательными движениями освободите купол. Постарайтесь сильно не сжимать хрупкий пластик, он может лопнуть.
	После освобождения купола перед вами встает самая сложная задача – отделение пластины со светодиодами.
	Сначала придется выкрутить крепежные болты. Головки у них очень маленькие, так что потребуется набор так называемых претензионных отверток.
	После удаления болтов алюминиевую пластину со светодиодами нужно отделить от радиатора. Она закреплена клеем, так что нужно подцепить ее острым предметом и аккуратно оторвать.
	Радиатор нужно отсоединить от цоколя. Это делается легко все теми же вращательными движениями.
	Для окончательного отделения пластины с полупроводниками придется распаять места крепления питающего провода.
	После снятия платы со светодиодами и радиатора вы обнаружите блок питания лампы.
	Для проверки работы светодиодной платы потребуется источник питания на 12 вольт и два щупа. Их прикладывают к местам пайки провода. Если плата не загорелась – проблема в ней. Иногда сгоревшие светодиоды видно невооруженным глазом.
	Проверка работы блока питания требует предельной осторожности! Цоколь лампы следует вкрутить в патрон и подключить. После мультиметром замеряется напряжение на концах распаянного провода. Процедура опасная!

Процедура замены светодиодов

Если проблема заключается в неисправном светодиоде, лампочка просто перестает работать. Если она мигает – то дело в плате питания.

После обнаружения погасшего диода нужно его удалить. Определить исправность полупроводника можно тремя способами:

Фото	Описание работ
	Перегоревшие диоды имеют на поверхности точки или пятнышки. Кроме того, можно обнаружить вокруг них следы перегорания.
	Можно попробовать прозвонить диоды мультиметром.
	Можно снять сомнительные диоды и проверить работоспособность проводами, подключенными к источнику питания на 12 вольт.

Для ремонта лампы хорошо иметь аналогичную лампу – донор. С нее и снимают полупроводники для замены. Как заменить светодиод:

Фото

Описание работ

Плату с полупроводниками снизу нагревают строительным феном. Пайка размягчается и диод легко снимается обычным пинцетом. После на ту же разогретую плату ставится новый источник света. После остывания он прочно фиксируется на месте. Обратите внимание: диоды имеют полюса, так что снимая полупроводник, запомните, как он был расположен относительно большего и меньшего контакта. Типоразмер диода указан мелким шрифтом на самой плате, например как в этом случае – 2835.

Для закрепления пройденного видеоурок на эту тему:

Статья по теме:

Зная основные характеристики светодиодов, можно подобрать оптимальный вариант с точки зрения освещенности помещении и эксплуатационных затрат. Предлагаем ознакомить с основными видами диодов, их отличительными особенностями и порядком монтажа.

Ремонт драйвера светодиодной лампы

Мы рассмотрели, как отремонтировать светодиодную лампу своими руками, если перегорел один из полупроводников. Как видите, задача довольно простая. Теперь рассмотрим ситуацию, если из строя вышел блок управления, драйвер лампы.

Мост и микросхему для ремонта, как и другие запасные части можно купить в самом большом китайском интернет-магазине.

Фото	Описание работ
	Для ремонта драйвера могут пригодиться платы-доноры. Не спешите выбрасывать старые лампы.
	Мост и микросхема снимаются с платы тем же способом, что и светодиоды. Строительным феном разогревается поверхность платы и пинцетом легко снимаются детали.
	После того, как детали сняты, места их крепления обрабатываются паяльной пастой BGA.
	Остается только поставить сменные детали на освободившиеся места и закрепить их тем же строительным феном или паяльником с игольчатым жалом.

Задача эта для тех, у кого руки растут из нужного места. Если не уверены в своих силах или у вас проблема со зрением – просто закажите несколько готовых драйверов и меняйте их по мере необходимости.

Видео, как заменить драйвер:

Замена блока питания

Одна из распространенных причин поломки светодиодной лампы – выход из строя резистора или конденсатора. Проверить состояние этой детали не просто, придется подключить лампу к сети.

Фото	Описание работ
	Неисправность конденсатора можно определить визуально – он вздувается, как в этом случае.
	Вздувшийся конденсатор нужно отпаять от платы с помощью паяльника.
	Новый конденсатор соответствующей мощности закрепляется на плате с соблюдением полярности.

Для того, чтобы заменить резистор на лампе, нужно знать основные данные светодиодов.

Видео: инструкция по подбору резистора

Статья по теме:

Немногие знают как рассчитать и подключить блок питания для светодиодной ленты 12В. В этом обзоре мы расскажем о критериях выбора, правилах подключения и ценах.

Причины моргания LED-лампочек

Необходимость ремонта светодиодных прожекторов может быть вызвана частым морганием. Этот режим очень напрягает зрение. У человека может болеть голова и глаза, если частота мигания осветительного прибора выходит за допустимые рамки. Дело может дойти до проблем с психикой.

Такая неисправность может быть вызвана заводским браком лампы или неправильным подключением прибора. Не исключено, что придется заняться ремонтом все светодиодной люстры. Но в большинстве случаев достаточно просто перекрутить лампочку, то есть выкрутить и вкрутить снова. Если проблема кроется в проводе, питающем светильник, следует заменить проводку.

Совет! Попробуйте в один из рожков люстры вкрутить обычную лампу накаливания. Она разгрузит конденсаторы и мигание прекратится.

Подводим итоги: ремонт светодиодных ламп своими руками

Как видите, ремонт светодиодных светильников сделать не сложно. Нужно обладать хорошим зрением и скромным набором инструментов. Выгода от такого занятия очевидна: восстановить лампу можно за копейки. Мультиметр и паяльник вам в помощь! Если у вас остались вопросы или вы готовы поделиться своим опытом, пишите!

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Экономия своими руками: ремонт светодиодных ламп

Устройство

Прежде чем переходить к ремонту светодиодной лампочки, необходимо разобраться в ее устройстве и понять основные принципы работы. Любая светодиодная лампочка состоит из:

• цоколя;
• драйвера;
• радиатора;
• монтажной платы;
• оптического элемента;
• светодиодов.

Каждая деталь лампочки крайне важна, при поломке даже маленького элемента вся система перестает функционировать.

Цоколь

Базовый элемент любой лампочки, независимо от принципов ее работы. Выполняет множество функций, в число которых входит:

1. Обеспечение механической прочности соединения.
2. Изоляция проводников.
3. Придание конструкции термостойкости, благодаря чему ей не страшны перегревы во время работы. Чтобы нагреть цоколь до критической температуры, необходим мощный скачок энергии.
4. Хорошая проводимость электрического тока.

Обратите внимание! При повышении температуры цоколя выше 180 о происходит плавление припоя и разрушение контактов лампочки с патроном.

Драйвер

Ключевой элемент, без которого работа диодной лампы будет невозможна. Работа драйвера основывается на следующих принципах:

1. При подаче питания на цоколь лампочки через светодиодные кристаллы начинает проходить ток.
2. Каждый кристалл состоит из 2 полупроводников.
3. Один отвечает за «+», а другой – за «–».
4. При их взаимодействии напряжение снижается на определенное количество единиц, что вызывает нестабильность системы.
5. Драйвер является своего рода стабилизатором, при помощи которого входящие и исходящие значения выравниваются, образуя постоянную величину.

Монтажная плата

Монтажная плата – пластина из диэлектрика, на которую нанесены проводящие рисунки. Они соединяются в определенную электрическую схему, при помощи которой осуществляется работа светодиодной лампы. Они присутствуют в подавляющем количестве бытовой техники и прочих электронных приборах. Использование монтажной платы в светодиодной лампочке позволяет:

• уменьшить габариты лампочки;
• снизить общий вес конструкции;
• сборка лампочек с монтажными платами обходится дешевле и происходит в разы быстрее;
• повышается надежность рабочей системы лампочки.

Светодиоды

Устройства, при помощи которых лампочка выдает мощный, приятный для человеческого глаза, свет. Классификация светодиодов по типу используемого корпуса:

1. SMD.
2. «Звезда».
3. «Пиранья».

Наибольшей популярностью пользуются светодиоды типа «Пиранья», так как они обладают лучшими показателями теплопроводности и сцепления с поверхностью. Цвет линз у разных моделей светодиодных ламп отличаются и бывают:

• матовыми и окрашенными;
• прозрачными, не обладающими цветовой окраской;
• прозрачными и окрашенными.

У белых светодиодов интенсивность и спектр свечения определяется в кельвинах. Чем меньше число, тем теплее и желтее будет источаемый лампой свет.

Радиатор

В процессе эксплуатации лампочки светодиод выбрасывает в окружающую среду большое количество тепла. Это ведет к перегреву конструкции и снижению ее рабочих характеристик.

Чтобы избежать подобных ситуаций, светодиодные лампы оборудуют специальными радиаторами, которые отводят излишки тепла от управляющей платы.

Выглядит радиатор, как большое число тонких пластинок, расположенных в середине корпуса лампы. Чем мощнее источник света, тем больше и тяжелее радиатор светодиодной лампы.

• керамики;
• алюминия;
• стекла;
• композитных материалов;
• пластика.

Оптические элементы

К оптическим элементам, входящим в конструкцию светодиодной лампы, относят рассеиватель. Его функции:

• смягчение освещения, источаемого лампочкой;
• моделирование светового потока;
• ограждение источника света от воздействия внешних факторов, что повышает безопасность лампы.

Это особенно актуально для светодиодов, так как свет, испускаемый ими, слишком концентрированный и резкий. В чистом виде он неприятен для глаза и даже способен навредить, при длительном воздействии.

Среди распространенных материалов, используемых при изготовлении рассеивателей лампочки, выделяют:

• полистирол;
• поликарбонат;
• полиметилметакрилат.

Радиаторы охлаждения

Большинство светодиодных осветительных приборов выпускается с радиаторами охлаждения. Наличие этого элемента – признак высокого качества устройства. В данных изделиях отводится специальное посадочное место, а радиатор используется для отвода тепла. Периодически нужно проводить замену термопасты. Если этого не делать, то со временем радиатор потеряет свою эффективность и плата или блок перегорит. Разберите устройство и убедитесь в том, что термопаста нанесена на обе плоскости посадочного места.

При необходимости самостоятельно тонким слоем нанесите специальную смазку на всю поверхность посадочного места. Чересчур большое количество термопасты сказывается на теплоотдаче так же негативно, как и ее отсутствие. Для увеличения тепловой отдачи можно прикрутить к радиатору дополнительную алюминиевую пластинку, при этом убедитесь, что она не перекрывает основной воздушный поток.

Качественный ремонт светодиодных источников света своими руками возможен при условии соблюдения правил безопасности и наличии конструктивной схемы электроприбора. В статье были подробно описаны основные причины и типы неисправностей, даны рекомендации по их поиску и устранению.

Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой. Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.

LED лампа выглядит вот так:

Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы

Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия.

Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности. Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям :). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?

Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны.

Вернемся к проблемам драйвера.

Вот так выглядит плата драйвера:

Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа

И с обратной стороны:

Рис 3. Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей

Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками.

В МТ7930 встроены защиты:

• от превышения тока ключевого элемента • понижения напряжения питания • повышения напряжения питания • короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки. • от превышения температуры кристалла

Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер

Как отремонтировать светодиодную лампочку на 220 В

В попытках снизить расходы на электроэнергию, мы меняем лампы накаливания на более экономичные. Лучшими считаются светодиодные, так как при малом потреблении тока они дают яркий свет. И производитель заявляет, что работать они должны не менее 30 лет, но по факту через полгода эксплуатации просто не зажигаются. Учитывая высокую стоимость LED ламп, это совсем не весело. Хорошая новость в том, что ремонт светодиодной лампочки не слишком сложная задача. Проблему можно решить имея минимальный набор инструментов. В некоторых случаях, можно даже обойтись без паяльника.

Устройство светодиодной лампочки на 220 В

Самостоятельный ремонт светодиодной лампочки возможен, только если вы представляете себе из каких деталей она состоит и как все это работает. Это позволит самому искать неисправности. Устройство LED лампочки не слишком сложное. Если смотреть снаружи, можно выделить три части:

• пластиковый или стеклянный светорассеиватель,
• металлический, пластиковый или керамический радиатор для отвода тепла,
• цоколь одного из стандартов.

Чтобы отремонтировать светодиодную лампочку своими руками, надо будет добраться до внутренностей — все проблемы сконцентрированы тут.

Из каких частей состоит светодиодная лампа

Если разобрать LED лампу, внутри обнаружим электрическую часть, где и будем искать повреждения. Это:

• Преобразователь/стабилизатор напряжения или драйвер. Находится наполовину в цоколе, наполовину в радиаторе теплоотвода.
• Плата со светодиодами.

Как видите, не слишком сложно, хотя вариаций море. Например, в некоторых моделях драйвер распаян на той же плате, где крепятся светодиоды. Это «эконом» решение и встречается обычно в дешевых лампочках. В других светодиод один. Это, наоборот, дорогие модели, так как один большой и мощный светодиод стоит значительно больше, чем куча маленьких с той же (или большей) мощностью свечения.

Схемы LED лампочек

Светодиоды питаются от низкого напряжения — порядка 3 В, потребляют очень мало тока — от 20 до 50 мкА, подключать их к сети 220 В можно только через преобразователь. Его можно увидеть в нижней части лампы. Схема светодиодной лампочки на 220 В тоже несложная, зато по ней легко определить возможные проблемы.

Схема светодиодной лампы на 220 V

На рисунке выше представлена схема с диодным мостом. Он преобразует и стабилизирует напряжение. Это один из самых распространенных вариантов, так как такие лампы стоят не очень дорого. Как видите, в данном варианте диоды подключены параллельно, но это редкий вариант. Чаще они подключаются последовательно — один за другим.

Есть и другие светодиодные лампочки. В них присутствует микросхема. Такие лампы более дорогие, но обычно и более долговечные, так как параметрами работы управляет микроконтроллер, который выдает более стабильное питание. А некачественное питание равно быстрому снижению яркости свечения. Резкие скачки напряжения вообще приводят к пробою светодиода. Так как подключены они последовательно — один за другим — выход из строя одного светодиода означает поломку всей лампы. Она просто не зажигается. Хотя не работает, скажем, один светодиод из 80.

Как разобрать

Ремонт светодиодной лампочки начинается с того, что ее надо разобрать. Вакуума в ней нет, так что это возможно. Светорассеиватель и цоколь обычно без проблем отделяются. Они соединяются при помощи насечек на различных частях.

В большинстве своем части светодиодной лампы держатся на защелках

Есть два варианта. Более простой при разборке и более сложный. В простом детали лампы соединены только за счет механических защелок. В более сложном кроме защелок есть еще и силикон, который обеспечивает водонепроницаемость лампы. Такие экземпляры можно эксплуатировать при повышенной влажности. Разбирать светодиодную лампу нужно так:

• Зажать в руках цоколь и повернуть против часовой стрелки радиатор. Светорассеиватель снимается точно также.
• В некоторых ЛЭД лампочках соединения залиты силиконом. В этом случае поворачивай, не поворачивай, ничего не двигается. Присмотревшись, можно увидеть герметик. В этом случае нужен растворитель. Его набираете в шприц (без иголки или с толстой иглой), аккуратно вводите жидкость по периметру. Выдержать его надо 5-10 минут, после чего снова повторить попытку. С первого раза обычно не получается разобрать светодиодную лампочку, но три-четыре захода помогают.

Платы внутри лампы или вставляются в пазы, или также держатся на защелках. Их проще отодвинуть плоской отверткой, одновременно выдавливая плату вверх. Усилия не должны быть чрезмерными, так как защелки пластиковые и могут сломаться.

Характерные поломки

Так как вы решили ремонтировать LED лампочку своими руками, предполагается, что у вас есть тестер или мультиметр и вы умете проводить элементарные измерения. Еще необходим будет паяльник, но с тонким жалом и маломощный. Без него можно обойтись, но надо будет искать замену. Паять паяльником тоже надо хоть немного уметь. А еще надо бы иметь пинцет, кусачки и утики. Утики или утконосы — это ручной инструмент, похожий на миниатюрные пассатижи с длинными захватами — ими удобно держать мелкие детали, но можно обойтись и пинцетом. А еще запчасти. Их придется приобретать по мере выявления неисправности. Хорошо, если есть вторая нерабочая лампа. Ее можно использовать как донор — забирать оттуда нужные детали.

Заявленный срок службы светодиодных ламп чуть ли не полвека, а через полгода накапливается несколько штук нерабочих

Пробой светодиода

Как уже говорили, в светодиодной лампочке кристаллы подключены последовательно. С выхода одного провод идет на вход другого и так оббегает все элементы. Схема очень простая. Но если хоть один кристалл не рабочий, лампочка не будет гореть. А выходят из строя кристаллы часто, поэтому первым делом проверяем их. Тем более, их легко найти в любой модели. Схема для проверки не нужна.

Для начала внимательно осмотрите все кристаллы. Те, которые нормально себя «чувствуют» имеют светлую ровную окраску. Вас должны насторожить темные пятна. Если на кристаллах есть темные, почти черные точки, эти светодиоды, скорее всего, пробиты. Их меняем однозначно. Если поверхность немного темнее, кристаллы еще светят, но уже «на последнем дыхании» и скоро перегорят, то их тоже лучше заменить сейчас.

Выгоревший светодиод имеет на поверхности темное пятно

Чтобы убедиться в исправности или неисправности светодиодов, можно использовать мультиметр. Его переключают в режим прозвонки, щупы прикладывают к контактам светодиода. Если ток для работы светодиода нужен небольшой, исправные светодиоды загораются. Второй вариант проверки — батарейка на 3-4 Вольта, к контактам которой припаяны провода. Эти провода (с соблюдением полярности) прикладываем к кристаллам. Исправные загораются, а неисправные остаются темными.

Как выпаять поврежденные светодиоды

До этого момента все просто и понятно, ремонт светодиодной лампочки трудностей, пока, не представляет. Теперь надо решить, как паять мелкие светодиоды. Вся штука в том, что они припаяны на подложку, хорошо проводящую тепло. То есть, прогревая контакт одного светодиода вы, одновременно, греете всю плату. Если действовать маломощным паяльником понадобится слишком много времени. Мощный — тоже не вариант, так как перегреть очень легко. Максимальная температура, которую кристаллы выносят без последствий — 80°C. При дальнейшем нагреве быстро идет разрушение, поэтому при ремонте светодиодной лампочки основная задача — как можно меньше нанести вреда остальным элементам.

Точечного нагрева все равно не выйдет, но можно попытаться нанести минимальный урон соседним кристаллам. Для этого сначала выкусываем/выламываем пластину кристалла, а оставшиеся металлические ножки прогреваем маломощным (на 20 Вт) паяльником и удаляем.

Выпаиваем поврежденные светодиоды

Если маломощного паяльника нет, можно использовать утюг. Его надо жестко закрепить (например, при помощи струбцины) и выставить на средний режим. Для минимизации «поля нагрева» лучше использовать носик утюга. Греть в этом случае будем всю плату. Вернее, греть будем тот край, на котором находится поврежденный светодиод, но прогреваться будет вся плата. И в этом минус этого способа — от перегрева кристаллы мутнеют и быстро выходят из строя. Поэтому весь фокус в том, чтобы, как только будет возможно, быстро удалить поврежденный кристалл.

Перед началом работы все неисправные кристаллы окрашиваем маркером. Поворачиваем плату так, чтобы место с прогоревшими элементами было на платформе утюга. Постоянно тянем поврежденный элемент вверх, зажав его щипцами. Как только он оторвался, пробуем расположенные рядом поврежденные. Если они оторвались — отлично. Нет — поворачиваем плату так, чтобы больше нагревался поврежденный элемент. Потом сразу снимаем плату и оставляем остывать. Никаких специальных средств для быстрого остывания! Просто положите, пусть сама охлаждается.

Как припаять новые светодиоды

На месте выпаянных светодиодов остаются контактные площадки. На них наносим каплю флюса для пайки, сверху выкладываем исправные (с соблюдением полярности) и снова прогреваем, но на этот раз на кристалл надавливаем. Когда его ножки «войдут» в припой, плату снимаем или переворачиваем. Если светодиода нет, можно вместо него впаять отрезок проволоки. Светить лампа будет чуть тусклее, но работать будет. Да! Этот фокус работает, только если на плате десять и больше кристаллов.

В некоторых случаях вместо сгоревших светодиодов можно использовать проволочные перемычки

В видео представлен другой способ замены. Нужно найти похожий светодиод на ленте, вырезать его и вместе с подложкой припаять на место удаленного.

Еще один способ пайки мелких светодиодов. Он, кажется, наиболее реальным без применения спецтехники. Можно выпаять диоды при помощи небольшой газовой горелки.

Повреждения в драйвере

Если визуально все светодиоды нормальные или их уже поменяли, ремонт светодиодной лампочки продолжаем, рассматривая драйвер. Некоторые повреждения легко установить визуально. Почерневшие или треснувшие резисторы, вздутые емкости. Если присмотреться, то это все заметно. Если визуально ничего не определяется, берем тестер, проверяем целостность компонентов.

Могут быть сгоревшие сопротивления и потекшие/вздутые конденсаторы

Еще бывает так, что все элементы абсолютно нормальны, а светодиодная лампочка все равно не горит. Скорее всего, это плохая сборка. Надо проверять все места пайки. Если недостаточно прогреть место пайки, через время от постоянных температурных изменений контакт ухудшится или пропадет совсем. В первом случае лампочка то горит, то нет. Во втором, просто перестает работать. Подносим все места пайки к свету и внимательно смотрим. Если обнаруживаем трещину в пайке — это оно. Холодная пайка. Далее просто хорошо прогреваем это место паяльником.

Холодная пайка — одна из причин поломки светодиодных ламп

Очень редко выходят из строя диодные мосты, поэтому их проверяем в последнюю очередь. Если диод таки пробит, его выпаиваем, повторно проверяем (по идее, их проверять надо только выпаяв), если повреждение подтвердилось, ставим аналогичный. Не перепутайте подключение, иначе работать ничего не будет. В общем, ремонт светодиодной лампочки не слишком сложная задача. Обойдется он значительно меньше, чем новая лампочка. А вы, по пути, можете усовершенствовать конструкцию. В результате перегорать ЛЭД лампочки будут реже. В любом случае вы ничего (почти) не теряете.

Как отремонтировать светодиодную лампочку и стоит ли это вообще делать

Три года назад я был абсолютно уверен, что со светодиодными лампочками все ясно: они практически вечные (рассчитаны на 30000 часов работы) и энергии потребляют почти в десять раз меньше, чем лампы накаливания. Первый опыт тестирования (сравнение их параметров с параметрами ламп накаливания) меня очень порадовал, о его результатах до сих пор спорят в комментариях к статье Действительно ли светодиодные лампы экономят ваши деньги. Реальный расчет.

Но оказалось, что не все светодиодные лампы вечные. Чтобы не усугублять финансовое положение семьи в наши трудные времена, пришлось научиться их ремонтировать. Затрат на процесс уходит минимум — но как ярко станет светить отремонтированная светодиодная лампочка? И как долго будет работать?

Тестируем отремонтированную светодиодную лампу, измеряем потребляемую мощность после ремонта. Фото автора

За последний год штуки четыре светодиодные лампочки перегорели. Расскажу про ремонт только двух, чтобы не утомлять читателя. Одна отработала больше года, другая и 6 месяцев не выдержала. С обменом заморачиваться не стал, да и, похоже, чек потерял. В общем, надо было заняться чем-нибудь полезным на новогодних праздниках. Например, починкой перегоревших лампочек.

Канцелярский нож и обычный паяльник — это все, что понадобится при ремонте перегоревшей светодиодной лампочки. Фото автора

Первая проблема, с которой я столкнулся, — это отделение цоколя со светодиодами от пластикового рассеивателя. После несильного реза по месту стыковки колпачок рассеивателя удалось так аккуратно отломить, что он отлично в c тавал обратно на свое место.

Чтобы вскрыть светодиодную лампу, понадобится канцелярский нож. Фото автора

Первой вскрыл лампочку «Старт» мощностью 7 Вт, которая перегорела через год работы. Поломка была обнаружена визуально: один светодиод перегорел, большая черная точка на нем свидетельствовала об этом.

Светодиодная лампа отработала больше года. Перегоревший диод сразу видно — его надо демонтировать. Фото автора

Все светодиоды в лампе включены последовательно, и, если один перегорает, цепочка рвется. Но остальные диоды живы. И суть ремонта перегоревшей светодиодной лампы состоит в том, чтобы удалить сгоревший диод и замкнуть контактные площадки. Тогда остальные светодиоды начнут работать в лучшем виде.

Перегоревший диод аккуратно срезал канцелярским ножом. Теперь надо замкнуть контактные площадки, к которым он был припаян. Спаял контактные площадки капелькой припоя.

Починка перегоревшей светодиодной лампы заключается в удалении перегоревшего светодиода и замыкании каплей припоя контактных площадок. Фото автора

Тут сгодился старый 40-ваттный паяльник. Вкручиваем лампу в патрон светильника и включаем в розетку. Оставшиеся диоды ярко загорелись — светодиодная лампа исправна.

Светодиодная лампа подключена через встраиваемый измеритель мощности. После ремонта она потребляет 5,1-5,2 Вт. Фото автора

Вторая лампа была вскрыта менее удачно и более трудоемко. Найти сгоревший диод сразу не получилось. Только после тщательного осмотра с использованием лупы и хорошим освещением мне удалось заметить маленькую точку на одном из диодов. Решил поменять его, хотя не был уверен, что именно он перегорел.

Ремонт 11-ваттной светодиодной лампы — процедура та же. Фото автора

«Прозванивать» диоды я поленился, просто срезал подозрительный — и спаял площадки. Вкрутил лампу в светильник. Перегоревшая лампа засияла всеми оставшимися огнями.

Светодиодная лампа отработала менее полугода. Фото автора

Теперь надо было проверить, насколько ярко светят «перегоревшие» экземпляры. Я решил сравнить их с новой светодиодной лампой Philips мощностью 7 Вт, которую недавно купил в магазине Fix Price за 99 рублей. Такое сравнение не очень объективно, но должно дать пищу для размышлений о вечности вещей.

На упаковке светодиодной лампы Philips указана потребляемая мощность 7 Вт. Контрольный замер показал, что лампа потребляет 6,6 Вт. Фото автора

Замер проводил в 1 метре от источника. Вместо люксметра использовал смартфон, на который скачал программку замера освещенности. Новая светодиодная лампа Philips дала освещенность 285 лк при потреблении 6,6 Вт.

Замеры новой лампы. Фото автора

Отремонтированная лампа «Старт» показала очень скромные результаты — всего 60 лк при потреблении 5,1-5,2 Вт.

Замеры первого отремонтированного экземпляра. Фото автора

Зато 11-ваттная «перегоревшая» лампа выдала без рассеивателя 290 лк при потреблении 8,5 Вт.

Замеры второго отремонтированного экземпляра. Фото автора

С рассеивателем освещенность уменьшилась до 150 лк.

Замер с рассеивателем — 150 лк. Фото автора

Я рассчитывал, что при удалении одного из семи светодиодов из лампочки «Старт» освещенность уменьшится незначительно. Процентов на 20. Но оказалось, что лампа стала светить раз в 5 хуже. Похоже, что со временем светодиоды все-таки начинают выгорать и выдавать меньший световой поток при том же потреблении энергии. 11-ваттная светодиодная лампа, которую я ремонтировал второй, подтвердила это предположение.

Теперь остался еще один важный вопрос: сколько времени сможет отработать лампочка после ремонта? Реанимированную лампу «Старт» вкрутил в люстру прямо без рассеивателя. Его роль сыграет плафон из матового стекла. Мне кажется, что без колпачка рассеивателя отремонтированная светодиодная лампочка будет светить ярче и меньше греться. Пока она отработала пару недель часов по восемь в день, но это не показатель.

Для тестирования светодиодная лампа «Старт» после ремонта вкручена в люстру с закрытыми плафонами. Фото автора

Эксперимент продолжается. Буду благодарен читателям, которые поделятся опытом ремонта светодиодных лампочек. Особенно интересно, сколько они у вас работают после ремонта.

P. S. Измерять освещенность смартфоном не слишком корректно: освещенность он замеряет очень приблизительно. Но это удобно, потому что смартфон всегда под рукой и не надо покупать люксметр.

Что такое сварочный выпрямитель. Устройство, принцип работы, виды

Назначение сварочного выпрямителя сводится к тому, чтобы модулировать ток, исходящий от бытовой сети. На выходе он должен быть преобразован в постоянный ток с определенными параметрами. Основным показателем оборудования для сварочных работ является генерируемая сила тока, выраженная в Амперах. Данный показатель зависит от технических характеристик выпрямителя, который по своей сути является более совершенным трансформатором. Он не только способен модулировать электрический ток, но и выпрямить его.

Это основное отличие между сварочными аппаратами переменного и постоянного тока. Дополнительно (помимо выпрямителей) устройства оснащают конденсаторами и полупроводниковыми фильтрами, призванные нивелировать импульсы постоянного тока и сделать его равномерным. В соответствии с требованиями технологии выполнения сварочных работ применение выпрямителей целесообразней нежели трансформаторов. В этом случае более стабильной является дуга, а металл разбрызгивается намного меньше.

• Что такое сварочный выпрямитель
• Устройство и принцип работы сварочного выпрямителя
• Использование сварочных выпрямителей
• Основные типы сварочных выпрямителей
• Преимущества и недостатки
• Основные неисправности и обслуживание сварочных аппаратов

Что такое сварочный выпрямитель

Устройство является преобразовательным блоком с возможностью регулировки силы тока (ампераж) и напряжения (вольтаж). На выходе сварочного выпрямителя есть провода с клеммами – плюсовой и минусовой. Один из них подключается к электроду, а другой контактирует с заготовкой. В результате замыкания цепи образуется электрическая дуга. Ее высокая температура позволяет расплавлять металлы и сваривать их.

В зависимости от назначения выпрямители отличаются уровнем сложности и функционалом. Тем не менее, принципиальная рабочая схема остается типовой. Его основу составляет преобразователь – трансформатор, модулирующий нужное для конкретной ситуации напряжение. Помимо этого, в схеме есть определенное количество полупроводников, которые отсекают отрицательную часть синусоиды переменного тока, пропуская только положительный заряд.

Устройство и принцип работы сварочного выпрямителя

Ниже перечислены основные элементы, которые включаются в любую схему оборудования такого рода. Итак, сварочный выпрямитель состоит из:

• трансформатора – узла, позволяющего регулировать напряжение. Сетевой ток проходит через трансформатор и преобразуется. В результате снижается силовая нагрузка;
• блока выпрямления, который состоит из набора полупроводников, преобразующий переменный ток в постоянный;
• регуляторов частотности и силы тока;
• накопителей – сглаживают импульсы.

Чтобы разобраться в принципе работы оборудования, необходимо обратить внимание на механику работы полупроводников. Они открыты для прохождения электродов исключительно в положительном полупериоде. При условии, что схема содержит несколько полупроводников генерируется соответствующее количество полупериодных кривых. Они накладываются друг на друга, образуя постоянное напряжение.

Использование сварочных выпрямителей

Сварочные выпрямители применяются в работе при прямой и обратной полярности, с низкими и высокими токами. При выборе силовых параметров учитывается толщина заготовки, пластичность и тугоплавкость материала.

Устройства подходят для подключения:

• тугоплавких вольфрамовых электродов;
• легкоплавных угольных расходников;
• насадок автоматов и полуавтоматов.

Принципиальная схема сварочного выпрямителя всегда идет в комплекте к оборудованию. Она используется специалистами при необходимости ремонта сварочного аппарата.

Основные типы сварочных выпрямителей

Преобразователи сварочного тока отличаются по двум показателям: типу конструкции и способу регулировки силовых показателей подключения.

Основные виды выпрямителей:

• регулировка осуществляется посредством изменений в работе трансформатора;
• модели с дросселем. Используется индукционная катушка, исключающая резкие перепады напряжения;
• тиристорные. В качестве регуляторов, изменяющих напряжение, используются тиристоры.
• транзисторные. В схему оборудования включены полупроводники, которые сглаживают амплитуду импульсов тока;
• инвертор. Аппарат оснащен преобразователем с частотным повышением напряжения и регулятором силы тока.

Основные отличия сварочных аппаратов в зависимости от силовых показателей и особенностей их регулировки:

• Модели для электрической дуговой сварки, подключаемые к трехфазной сети. Характеризуются большими размерами. Работа преобразователя сопряжена с ощутимыми потерями электричества. Возможности аппарата ограничиваются мощностью трансформатора и параметрами дополнительного сопротивления.
• Автоматы и полуавтоматы. Сила тока на выходе зависит от мощности магнитного поля, которая в свою очередь управляется реостатом. Он позволяет изменить количество витков вторичной обмотки (за принципом вольтамперной регулировки). Помимо этого, устанавливается осциллограф, позволяющий контролировать импульсную регулировку. Изначально ток выпрямляется, после чего преобразовывается в переменный высокочастотный.
• Трехфазные выпрямители дроссельного типа устанавливаются в дуговой аргоновой сварке. В их конструкции предусмотрен дополнительный сердечник с обмоткой. Его роль заключается в накоплении заряда, подаваемого на конденсатор-выпрямитель.

Преимущества и недостатки

Современные сварочные аппараты отличаются хорошим функционалом и большой мощностью при скромных размерах. Наиболее компактными моделями являются инверторные. Специалисты определяют их в отдельную группу. Трансформатор в таких устройствах занимает не больше пятой части общего объема.

Основное отличие прочих выпрямителей от трансформаторов заключается в том, что они могут генерировать постоянный ток в то время как для трансформаторов эта функция недоступна. Именно такая особенность является фундаментом большого перечня достоинств аппаратов с выпрямителями:

• электрод накаляется намного быстрее, когда на него вместо переменного тока подать постоянный;
• значительно снижается непродуктивное потребление электричества и, соответственно, возрастает значение коэффициента полезного действия;
• для дуги характерна стабильность горения;
• равномерное плавление расходных материалов сопровождается минимальным количеством брызг расплава. Благодаря этому снижается вероятность травматизма среди сварщиков;
• стабильность горения дуги дает возможность лучше контролировать шов. Он получается максимально ровным и прочным;
• функционал сварочного аппарата с выпрямителем богаче, чем аналога с трансформатором;
• уменьшен расход присадочного материала. Экономия становится тем ощутимее, чем больше объем выполненной работы.

Помимо достоинств выпрямителям свойственны и недостатки:

• исключить потерю мощности полностью не удалось;
• аппараты с выпрямителями хуже работают, чем трансформаторные, в случае понижения напряжения сети;
• очень чувствительны к возникновению коротких замыканий в сети энергоснабжения. Выходят из строя при малейшем замыкании проводки;
• большая часть моделей не рекомендуется использовать в условиях повышенной запыленности или влажности.

Основные неисправности и обслуживание сварочных аппаратов

Перед первым включением в сеть новые преобразователи необходимо продуть. Для этих целей подходит обыкновенный бытовой фен. Его включают на максимальные обороты при среднем уровне прогрева. Это делается для того, чтобы высушить возможное скопление влаги внутри и убрать пыль, снижающую сопротивление медной обмотки. Продувку нужно повторять примерно раз в квартал.

Если был длительный перерыв в работе оборудования (до 1 года), то перед его включением нужно «прокачать» полупроводники. Суть процедуры заключается в том, чтобы дать выпрямителю поработать на разных режимах, начиная с холостого. Подобная «обкатка» продолжается примерно два часа. После этого сварочный аппарат будет работать безотказно и стабильно в разных условиях. Необходимо следить за состоянием основных узлов и не давать оборудования перегреваться.

Наиболее распространенные неисправности сварочного оборудования и способы их устранения:

1. Оборудование не работает при подключении к сети энергоснабжения. Возможные причины:
   • перелом жилы подающей проводки. При этом контакты в вилке «болтаются». Необходима замена вилки;
   • нет напряжения в сети. Следует проверить рубильник на входе и убедиться, что он включен;
   • вышел из строя один из узлов системы. Починить самому без соответствующей подготовки будет очень сложно. Лучше отнести аппарат в мастерскую;
   • ресурс полупроводников исчерпан. Требуется перепайка схемы.
2. Электроды залипают и в этот момент слышен гул преобразователя. Что можно предпринять:
   • проверить исправность конденсатора и полупроводников;
   • измерить показатели сети энергоснабжения и убедиться в том, что напряжение соответствует номиналу;
   • убедиться в целостности проводки дросселя.
3. Во время работы преобразователь неожиданно отключается. Такое может иметь место:
   • в случае перегрева. Следует убедиться в исправности системы охлаждения и вентилятора;
   • при нарушении целостности обмотки встроенного трансформатора. Нужно старую заменить новой.
4. Нестабильно напряжение при работе в нагрузку или на «холостых оборотах». Следует проверить:
   • ручку регулятора;
   • установленный на первичную обмотку предохранитель;
   • надежность контактов клеммы пускателя.

Если сварочный аппарат перестает выдерживать нужные рабочие параметры, то вероятной причиной может стать перегрев. Чтобы убедиться в этом, достаточно потрогать корпус. Если он горячий, то нужно дать передышку генератору и проверить насколько свободно проходит воздух к вентилятору.

Что такое сварочный выпрямитель и как он работает

Среди различных аппаратов для электродуговой сварки выделяются устройства, способные не только повышать силу тока, необходимую для плавления кромок металлов, но и выравнивать переменную частоту напряжения до постоянного значения. Это позволяет лучше формировать швы, уменьшает разбрызгивание жидкого металла, и дает более прочное соединение. Называется такой агрегат — сварочный выпрямитель. Как он устроен и за счет чего происходит преобразование тока? Какие разновидности аппаратов существуют?

Выпрямитель — что это такое?

Сварочный выпрямитель — это аппарат, состоящий из нескольких блоков, в которых входящее напряжение понижается ( V ) , и преобразовывается. Одновременно увеличивается величина А. В результате, на выходе получается постоянный ток достаточной силы, чтобы производить сварку стали и цветных металлов.

К выходящим клеммам устройства подсоединяются два кабеля (+ и -), один из которых крепится к свариваемому изделию, а второй заканчивается держателем или горелкой. В зависимости от конкретного полюса крепления к свариваемым частям определяется полярность и режим выполнения работы. Сварка происходит за счет замыкания дуги между соединяемой поверхностью и концом плавящегося электрода.

Преимущества использования

Эксплуатация выпрямителей в производстве при сварочных процессах дает несколько преимуществ перед обычными трансформаторами:

• более стабильное горение дуги;
• малое количество брызг расплавленного присадочного и основного металла;
• ровная поверхность шва с мелким чешуйчатым рисунком;
• лучшая свариваемость цветных и легированных металлов;
• экономия расходных материалов.

Применение выпрямителей

Устройства с постоянным током большой силы позволяют проводить сварочные работы покрытыми электродами на многих видах стали. В зависимости от возможностей регулировки, некоторые агрегаты способны сваривать металлы до 50 мм толщины (с разделкой кромок). При обратной регулировке выпрямителя, сварщик способен выполнять соединения на тонких изделиях с толщиной стенки 1 мм.

Сварочное устройство способно плавить как кромки основного металла, так и стержни электродов. Диаметр последних бывает от 2 до 6 мм. Кроме покрытых электродов выпрямители могут работать с присадочной проволокой, подающейся с катушки. Для этого их активно внедряют в полуавтоматы.

Преобразователи сварочного тока используются и для сварки неплавящимися электродами (вольфрамовыми, угольными). В этом случае сварочную ванну защищают инертными газами, подающимися в горелку через кабель-канал. Так, используя сварочный выпрямитель, можно сваривать чугун, нержавейку, и малоуглеродистую сталь.

Кроме сварки, агрегаты применяются для разрезания металлов электрической дугой. Данное действие возможно благодаря увеличению силы тока, которая прожигает сталь, не позволяя краям отверстия сходиться вновь. В отличие от трансформаторов, преобразователи с постоянным током позволяют экономить электроды при одинаковом объеме работ.

Устройство и принцип работы

Устройство сварочного выпрямителя включает в себя несколько блоков, обеспечивающих выполнение рабочего процесса. Основные элементы агрегата следующие:

• понижающий трансформатор;
• диоды;
• охлаждающий модуль;
• измерительные приборы;
• регуляторы тока.

Принцип работы выпрямителя заключается в подаче перемененного тока на первичную обмотку понижающего трансформатора. За счет электромагнитной индукции на вторичной обмотке создается поток напряжения с уменьшенным значением V, и возросшей силой тока А. Холостой ход работы аппарата не должен превышать 48 V.

Это напряжение поступает на диоды. В качестве последних используются кремниевые элементы. Диод является полупроводником, обеспечивающим прохождение тока только в одну сторону. Это устраняет колебание его частоты и в зону сварки подается уже постоянное напряжение.

Поскольку диоды при этом нагреваются, то рядом с ними располагаются радиаторы и вентилятор. Постоянный обдув холодным воздухом позволяет увеличить продолжительность активной работы устройства, без перерыва на охлаждение. Для контроля характеристик тока в систему устанавливаются амперметр и вольтметр. Многие модели снабжаются датчиком перегрева. При превышении показателей V срабатывает блок защиты, отключающий возможность сварки. Чтобы настраивать силу тока в соответствии с толщиной свариваемого соединения используется несколько видов регулировки.

Способы регулировки тока в выпрямителях

Чтобы изменять значение ампер в сварочном преобразователе предусмотрено несколько вариантов управления. Большинство выпрямителей имеют ступенчатую регулировку за счет секционированного подключения первичной обмотки. Такой переключатель ставится в виде рукоятки, с двумя или тремя положениями. Если требуется сразу повысить силу тока до возможности производить сварку толстых пластин или резку, то часть первичной обмотки «отсекается», и ток идет по укороченной схеме. Для возвращения напряжение в обратную сторону схема переключается на более длинную часть первичной обмотки, и сила тока становится меньше, что удобно для сварки тонких листов.

Кроме грубой регулировки, воздействующей на трансформатор, в выпрямителях применяется тонкая настройка при помощи дросселя насыщения. Он устанавливается между кремниевыми диодами (выпрямляющим блоком) и понижающим трансформатором. Дроссель представляет собой ряд катушек, через которые проходит напряжение. Переключая рычаг управления, изменяется длина пути тока в обмотках и его сила.

Большинство моделей преобразователя имеет рукоятку на крышке корпуса, которая приводит в движение винтовой вал и платформу со вторичной обмоткой трансформатора. Изменение расстояния между обмотками также служит способом регулировки силы тока.

Самым эффективным для изменения сварочного напряжения является тиристорный блок. Его внедрение в схему позволяет контролировать длину подачи напряжения и его воздействие на металл. Благодаря тиристорам можно моделировать жесткую, пологопадающую и крутопадающую характеристики тока.

Разновидности аппаратов

Выпрямители для сварки имеют несколько разновидностей по типу подключения диодов и параметрам входящего напряжения. Их можно разделить на:

• однофазные (с однополупериодной конструкцией, полумостовой и полномостовой);
• двухфазные (с последовательным и параллельным подключением мостов);
• трехфазные (с количеством от 6 до 12 диодов в параллельных и последовательных схемах).

Из часто встречающихся на производстве выпрямителей применяют трехфазные модели, позволяющие работать с металлами разной толщины, и выполнять не только сварку, но и резку материалов. Встречаются и многопостовые аппараты, дающие возможность подсоединять к ним до шести электрододержателей одновременно. Чтобы обеспечить индивидуальные условия для каждого рабочего, в схему включают защиту от индукции и балластный реостат, для регулировки тока на месте.

В быту выпрямители применяются в составе сварочных инверторов. В этих аппаратах понижающий трансформатор изменяет силу тока, после чего выпрямляющий блок производит постоянное напряжение. Далее оно преобразуется обратно в переменное, но с очень высокой частотой. И хотя сварка такими устройствами выполняется на переменном токе, благодаря его модернизации, получаются качественные и ровные швы. Инверторы отличаются компактностью и легкостью.

Обслуживание и ремонт

Чтобы выпрямитель для сварки хорошо работал, требуется проводить грамотное обслуживание аппарата и своевременный ремонт. В первое, включается проверка всех токопроводящих частей на сохранность изоляции, надежность крепления клемм, и удаление пыли с внутренних элементов. Перед введением в эксплуатацию аппарат должен быть заземлен. Винт для регулировки хода вторичной обмотки требуется периодически смазывать. Запрещается работать с выпрямителем без защитного кожуха.

Из самых частых поломок встречается перегрев и сильный гул аппарата. Если наблюдаются такие симптомы, то это может означать:

• крыльчатка вентилятора не соответствует требуемой величине и ее необходимо заменить;
• заклинил вал вентилятора охлаждения;
• замкнула первичная обмотка трансформатора, которую следует перемотать;
• нарушена изоляция листов сердечника или его шпилек.

Среди других распространенных поломок выпрямителя требующих ремонта — понижение выходного напряжения. Это могло произойти из-за замыкания или обрыва во вторичной обмотке. Если магнитный пускатель включается на одну секунду и отключается, то причина кроется в неработающем диоде, или замыкании тока на кожух аппарата.

Выпрямитель позволяет производить сварочные работы с получением более качественных швов на различных металлах. Благодаря преобразованию тока от трансформатора в постоянное напряжение, возможна сварка и резка устойчивой дугой, и экономией расходных материалов.

Сварочные выпрямители

Сварочный выпрямитель Blueweld Combi 4.135 Turbo

Основным конструктивным узлом сварочного аппарата является источник питания. Характеристики этого элемента служат основой для классификации установок по производству сварочных работ. Различают следующие основные виды:

• трансформаторы;
• выпрямители;
• инверторы;
• генераторные установки на дизельном или бензиновом топливе.

Здесь подробно остановимся на особенностях выпрямителей.

• Что это такое, что представляет собой выпрямитель
• Устройство, из чего состоит
• Принцип работы
• Назначение
• Для какого вида сварки используются
  • Какие электроды используются
• Отличия и преимущества сварки на постоянном токе
• Где применяется оборудование
• Преимущества, характеристики перед аппаратами-трансформаторами
• Недостатки
• Классификация по видам: многопостные, однопостные и прочие
• Регулировка сварочного тока
• Как подключить балластник, балластный реостат
• Своими руками
• Бренды, модели
• Где купить

Что это такое, что представляет собой выпрямитель

Сварочные выпрямители – это устройства, которые служат для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, энергия которого, в дальнейшем используется для получения сварочной дуги.

Устройство, из чего состоит

Сварочный выпрямитель Telwin LINEAR 410 S

Сварочный выпрямитель состоит из следующих узлов и блоков:

• силовой трансформатор. По устройству и принципу действия он схож с трансформатором для сварки на переменном токе;
• выпрямительный блок на полупроводниковых приборах. Для преобразования переменного тока в постоянный используются полупроводниковые элементы:
  • неуправляемые вентили — кремниевые диоды;
  • управляемые вентили — тиристоры;
• пусковое устройство. Автомат с опцией отключения от сети в случае выхода из строя выпрямителя;
• панель управления с органами регулировки и измерительными приборами;
• блок защиты от токовых перегрузок и перегрева. Предотвращает выход из строя выпрямителя в случае ошибок сварщика;
• система охлаждения. В неё входят радиаторы охлаждения вентилей и вентилятор. Для создания оптимального температурного режима в корпусе выпрямителя, вентилятор запускается на короткое время при его включении.

Принцип работы

Один из элементов устройства выпрямителя – понижающий трансформатор с тремя обмотками и блоком управления. Наиболее распространенные схемы выпрямления – однофазная и трехфазная мостовые, с двухполупериодным выпрямителем. Трехфазная мостовая схема обеспечивает равномерную загрузку всех фаз силовой сети и большую устойчивость горения дуги при меньшем количестве вентилей.

При использовании этой схемы в определенный момент времени два последовательно соединенных с нагрузкой элемента проводят ток; за один период происходит ровно шесть пульсаций электрического тока. Таким образом, дуга питается постоянным, выпрямленным током, протекающим по цепи вторичной обмотки.

Назначение

Сварочный выпрямитель представляет собой аппарат, предназначенный для стальных и металлических конструкций; источник энергии для сварочной дуги, при помощи полупроводниковых элементов преобразующий переменный ток сети в постоянный сварочный ток, не изменяющий своего направления и величины.

Сварочный выпрямитель Brima ВДМ 1203 (380 В). Фото Сварочные Технологии

Для какого вида сварки используются

C помощью этого оборудования производится большинство сварочных технологий. Они включают сварку ММА (ручная дуговая с электродом с покрытием), MIG (сварка плавлением в среде защитного газа), TIG ( аргонно-дуговая сварка неплавящимся электродом). Использование выпрямителей дает возможность сваривать не только черные металлы, но и нержавеющие, жаропрочные и жаростойкие высоколегированные стали, чугуны, цветные металлы, алюминиевые и титановые сплавы.

Какие электроды используются

Сварка может производиться электродами любых типов:

• сварочными электродами постоянного тока (например: УОНИИ-13/55 или УОНИ-13/55);
• универсальными электродами (например: АНО-4, МР-3 или ОЗС-12);
• специальными электродами.

Отличия и преимущества сварки на постоянном токе

Дуговая сварка сталей

Сварка на постоянном токе имеет целый ряд преимуществ по сравнению с аналогичным процессом на переменном токе:

• стабильно горит сварочная дуга; на улучшение этого показателя влияет отсутствие нулевых мгновенных значений сварочного тока;
• увеличена глубина проплавления свариваемых металлов;
• значительно меньше разбрызгивается металл, и сокращаются потери;
• прочность сварочного шва значительно выше;
• снижается количество дефектов шва.

Где применяется оборудование

Преимущества сварки на постоянном токе перед сваркой на переменном позволяют использовать её при выполнении ответственных соединений. Применяется она при сварке следующих металлов:

• теплоустойчивых, высоколегированных, малоуглеродистых, коррозионно-стойких сталей;
• титана;
• чугуна;
• сплавов на основе меди и никеля и многого другого.

Сварка постоянным током широко используется во всех областях промышленности, на крупных предприятиях, стройках, в мелких мастерских, у домашних умельцев на дачах и в гаражах.

Преимущества, характеристики перед аппаратами-трансформаторами

В отличие от трансформаторов, выпрямители обеспечивают куда более мощные энергетические показатели, обладают большей широтой пределов регулирования, они намного проще и надежней в использовании, имеют меньший вес и габариты, большую экономичность при изготовлении, и, что несомненно приятно – они практически бесшумны. Поскольку ток идет непрерывно, увеличиваются глубина проплавления металла, сварка идет стабильно,повышаются прочность и качество шва.

Сварочный выпрямитель СиМЗ ВД-306 СТ. Фото 220Вольт

Недостатки

К сожалению, все имеет свои недостатки – работа сварочных выпрямителей сопровождается существенными потерями электроэнергии в реостатах. Кроме этого, они проявляют острую чувствительность к колебаниям сетевых напряжений и требуют тщательной защиты от пыли, влаги и ударов.

Классификация по видам: многопостные, однопостные и прочие

Существует несколько видов сварочных выпрямителей.

Сварочный пост – рабочее место сварщика. Выпрямители имеют конструкции, способные обслуживать как один пост, так и несколько одновременно. Если с одним постом все понятно, то как происходит функционирование группы постов, исключающая влияние друг на друга, требуется пояснить.

Сварочный 4-постовой выпрямитель ВДМ-6303С. Фото ВсеИнструменты.ру

Независимость в функционировании определяется неизменным напряжением холостого хода каждого поста. Это обеспечивается жесткой вольтамперной характеристикой. При падающей характеристике короткое замыкание на отдельном посту снижало бы напряжение на других постах и прекращало бы сварку. Каждый пост имеет дополнительное изменяемое сопротивление для регулирования силы тока.

Многопостовой сварочный выпрямитель используется в промышленных условиях. Однопостовые применяются не профессиональными сварщиками.

Сварочный выпрямитель ЭТА ВД-306 Б 3х380. Фото ВсеИнструменты.ру

Основное свойство для классификации сварочных выпрямителей – это различие по характеристикам выходного выпрямленного напряжения от сварочного тока. В зависимости от этой характеристики (пологопадающая, крутопадающая или универсальная) определяется применяемость выпрямителя к той или другой сварочной технологии.

Крутопадающая характеристика – для ручной дуговой сварки штучными покрытыми электродами, аргонодуговой сваркой с вольфрамовыми электродами, механизированной сваркой под флюсом на аппаратах с регулированием подачи электродной проволоки в зависимости от напряжения дуги.

Выпрямители с пологопадающей характеристикой – применяются при механизированной сварке с плавящимся электродом в среде защитных газов или под флюсом, при постоянной скорости подачи проволоки, не зависящей от напряжения дуги. Эти характеристики производитель получает с помощью регулировки трансформатора, регулированием индуктивного сопротивления дросселя или с помощью полупроводниковых приборов. Прежде всего важно знать для каких работ годится сварочный выпрямитель и его параметры.

• Трансформаторные. Внутри силового трансформатора расположены подвижные катушки. Первичная регулировка производится переключением обмоток со схемы «звезда» на «треугольник». Более тонкая регулировка происходит за счет изменения расстояния между обмотками.
• Транзисторные. Полупроводник работает по принципу ключа. Транзистор настроен на определенную по величине силу тока. При этом регулировка сильного тока происходит за счет более слабого. Такой способ регулирования расширяет диапазон применяемых сварочных токов.
• С регулировкой дросселя насыщения. Обычно дроссель (индуктивное сопротивление) находится между трансформатором и выпрямительным блоком. Силовой трансформатор выдает постоянное напряжение. Использование индуктивного сопротивления позволяет изменять параметры и выпрямитель уже будет работать на падающей вольтамперной характеристике.
• Тиристорные. Здесь управление напряжением и силой тока осуществляется с помощью электронной схемы. В схеме есть подстроечный элемент, через который производится настройка напряжения и силы тока подводимых к электроду в месте сварки.
• Инверторные сварочные выпрямители. Производят регулировку сварочного тока по совсем другому принципу. Электронные приборы способны автономно осуществлять регулирование сварочного тока высокой частоты и уйти от повышения тока за счет снижения напряжения.

Выпрямитель инверторный Линкор ВД-201И. Фото Сварочные Технологии

Сварочные выпрямители подразделяются на бытовые, с мощностью не превышающей 200 А, полупрофессиональные (мощность – до 300 А) и профессиональные (свыше 300 А). Модели отличаются между собой по мощности, габаритам и количеству поглощаемой энергии.

Сварочный инверторный выпрямитель Foxweld ВД-306И, максимальный ток – 315 А. Фото ВсеИнструменты.ру

Основные технические данные выпрямителей: напряжение питающей сети и холостого хода, максимальная мощность работы, потребляемая мощность, тип сварочного тока, диаметр электродов, вес и габариты . Различные виды выпрямителей предназначены для разных работ – так, например, ВД2-313 используется для двухпостовой дуговой сварки стальных предметов, а ВДУ-506 – универсальный выпрямитель, способен проводить комплектацию сварочных автоматов и порошковую сварку.

Различные виды выпрямителей предназначены для разных работ — так, например, ВД2-313 предназначен для двухпостовой дуговой сварки стальных предметов, а ВДУ-506 — универсальный выпрямитель, способен проводить комплектацию сварочных автоматов и порошковую сварку.

Регулировка сварочного тока

Регулировка сварочного тока в выпрямителе происходит электромеханическим или электрическим методами. Электромеханическая регулировка сварочного тока предусматривает выполнение этой операции до выпрямительного блока. В этом случае на выпрямляющие вентили поступает переменный ток, уже имеющий требуемые для сварки параметры. Электрическая регулировка возможна на выпрямителях, оснащённых тиристорами, и заключается в изменении угла их регулировки.

Как подключить балластник, балластный реостат

Балластный реостат (балластник) – устройство цепи со сварочным выпрямителем, с помощью которого сварщик производит регулировку тока. Принцип регулирования основан на действии известного в электротехнике закона Ома. Чем выше сопротивление, которое представляет собой балластник, тем меньше сила тока.

Балластный реостат Балластный реостат Brima РБ-302. Фото ВсеИнструменты.ру

Обычно балластник представляет собой пружину, эффективность работы которой зависит от оптимально подобранных длине пружины, диаметру витков и проволоки, а также материала из которого она изготовлена. К пружине подключается контакт регулятора, перемещая который по направлению навивки, изменяют ее сопротивление, а значит и силу тока. Контакт регулятора соединяется с проводом держака сварочного аппарата. Другой конец подключается к питающей сети.

Своими руками

Практика показала, что некоторые люди успешно справляются с самостоятельным изготовлением сварочных выпрямителей. Главное разработать работоспособную схему. Основными исходными параметрами будут диаметры электродов на работу с которыми рассчитан выпрямитель. Так, например, если 3 мм., то сварочный ток необходимо обеспечить около 150 А, если 4 мм. – 200 А.

В схеме должны быть указаны параметры следующих элементов:

• Трансформатор. Желательно подобрать к схеме из готовых аппаратов. Однако это условие выполнить нелегко, приходится научиться изготавливать трансформатор самостоятельно. Расчет его элементов (сечение сердечника, количество витков на обмотках и размеры проводов) не так уж сложен. Опыт сборки и монтажа быстро набирается после одной – двух неудачных перемоток.
• Выпрямительный блок. Напряжение подается после вторичной обмотки трансформатора. Для работы применяются следующие элементы:
  • диоды;
  • конденсатор;
  • дроссель.

Сборка диодов выполнена по мостовой схеме. После нее ток получается не переменный, а пульсирующий. Такой ток для сварки не годится, поэтому в цепи присутствует конденсатор. Он сглаживает пульсации. Окончательно постоянный ток получается с помощью дросселя. Дроссель работает как фильтр, который пропускает постоянную составляющую тока, а переменную задерживает.

Сварочный выпрямитель BLUE WELD KING TIG 200

Диоды, работающие на таких высоких токах, выделяют много тепла. Поэтому в сборку они обязательно входят в комплекте с радиаторами охлаждения. Важно продумать принудительный обдув сварочного аппарата от вентилятора.

Конденсаторы для сварочного блока рассчитаны на максимальное значение напряжения пульсаций. Для выпрямительного блока они отличаются от применяемых в радиотехнике, которые не работают с импульсными токами.

Для изготовления дросселя необходим сердечник из трансформаторного железа и медная изолированная шинка (можно использовать жилу скрученную из медных луженых проволок с изоляцией). Сердечники возможно использовать со старой радиоаппаратуры. Сердечник дросселя и намотка собираются с зазором. После испытания аппарата, зазор и количество витков в обмотке могут корректироваться.

• Основание сварочного выпрямителя. Отличными изолирующими свойствами обладает текстолитовая пластина. Размещать приборы на ней нежелательно вплотную друг к другу. При работе выделяется большое количество тепла, поэтому необходимо иметь достаточно большое продуваемое пространство.

Вариантов изготовить сварочный выпрямитель своими руками далеко не один. Они будут отличаться по конструкции из-за способов регулирования. Исполнитель будет разрабатывать собственную конструкцию применительно к специфике выполняемых работ.

Бренды, модели

Сварочный выпрямитель BRIMA MIGSTAR-160

К популярным моделям сварочных выпрямителей относятся:

• сварочный выпрямитель бренд Telwin модель LINEAR 410 /S. Параметры: 15000 Вт, 350 А.
• сварочный выпрямитель аргонодуговой сварки бренд Blue Weld KING модель TIG 200 AC/DC-HF/Lift 832200.
• сварочный выпрямитель бренд Blueweld модель Combi 4.135 Turbo.
• сварочный выпрямитель бренд BRIMA модель MIGSTAR-160.

Полный перечень брендов и моделей оснащения для сварки на постоянном токе представлен на официальных сайтах поставщиков.

Где купить

Сварочные аппараты различных типов, в том числе и выпрямители, предлагают как производители, так и широкий перечень поставщиков. Предприятия, представленные в разделе «Где купить сварочные аппараты», реализуют обширный ассортимент выпрямителей разных торговых марок.