Přidáno: Dub 28 2015
Kategorie oprav: Elektroservis - Realizované opravy, Ostatní opravy

Oprava LED Reflektoru

oprava led reflektoruOprava LED reflektoru byla bohužel nutná již během záruční doby. Pan majitel si zakoupil tyto dva LED-kové reflektory, ale po osmi měsících provozu mu začaly nejprve poblikávat, až nakonec přestaly dávat patřičný světelný výkon. Pan majitel bohužel ztratil účtenku od obou svítidel a nemohl je tedy vyreklamovat.

Jednalo se konkrétně o LED reflektor STAR HALO MCOB 50W. Na trhu je v současné době mnoho LED svítidel, LED žárovky, LED pásky atd. LED žárovky také samozřejmě nahrazují klasické žárovky u aut apod. Oprava LED reflektorů se tak provádí častěji.

LED žárovka by měla vydržet mnohonásobně déle než klasická vláknová žárovka. A v tom mají také výrobci pravdu. Samotný LED čip opravdu vydrží o mnoho déle než žárovka. Asi málokdo mohl být svědkem toho že mu například u video přehrávače nebo u televizoru přestala svítit LED dioda pro indikaci pohotovostního režimu. LED dioda se prakticky nerozbije.

Tak v koši končí LED svítidla, u kterých jsou svítivé LED diody naprosto funkční. A když jsou u svítidla LED diody funkční, pak už lze problém hledat, kde jinde než na desce elektroniky.

Oprava LED Reflektoru

Úkolem desky elektroniky v LED reflektoru je, že připravuje vhodné napětí pro LED diody. LED dioda potřebuje ke svému svícení docela malé stejnosměrné napětí. Z elektrické sítě však jde střídavé napětí o velikosti 230V. Deska elektroniky LED svítidla usměrní toto napětí a sníží jej na asi 30V až 40V. Právě toto napětí vyhovuje osazenému LED Chipu. LED Chip bývá složen z několika sériově a paralelně propojených diod. Na jednu LED diodu připadnou asi 2V. Napětí však striktně záleží na typu diody.

Oprava reflektoru s LED čipemTyto dva LED reflektory měly několik závad způsobených ne úplně správným návrhem vývojářů z Velké Číny. I přesto že cena LED svítidel stále klesá, dá se říci, že oprava LED reflektorů se vyplatí a nemusí se vynakládat další částka na nákup nových reflektorů, které se nejspíše pokazí také.

 

Toto jsou jedny z prvních reflektorů které jsme zde měli na opravu. Po celkové analýze závady je pravděpodobně možné, že oprava LED reflektoru může být provedena tak, aby se opravdu již neporouchal. Reflektor je totiž výkonově předimenzovaný. Snížením výstupního napětí a proudu lze dosáhnout daleko větší životnosti.

Aktualizace ke dni 3.3.2021

LED osvětlení se v současné době velmi rozšířila. Dostáváme mnoho dotazů ohledně poruch těchto svítidel. Poruchy jsou způsobeny hlavně přehřátím LED Chipu a chip v těchto případech poblikává. Do této doby bylo zjištěno, že na chipu je matice LED diod propojených tenkými drátky. Přehřátím se tyto drátky přeruší. V místě přerušení drátků pak vzniká studený spoj, který se vlivem teploty (jak se drátky ohýbají vlivem zahřátí a ochlazování) rozpojuje a spojuje. LED svítilna se pak jeví tak, že neustále bliká.

Aby se závada odstranila, je nutno tento chip vyměnit za nový. Chip lze zakoupit např. na Aliexpressu za poměrně rozumné peníze. LED chipy jsou také dostupné i v běžných obchodech elektronických součástek. Viz obrázek níže, kde je do vyhledávače v Aliexpressu zadáno slovo LED Chip 50W.

Kde koupit LED chip

Klikněte pro zvětšení

Dále bylo zjištěno, že pokud do reflektoru/svítilny lze mechanicky zabudovat výkonnější čip, tak je vhodné to takto provést. Výkonnější čip bude svítit zhruba stejně jako původní čip, ale nebude se tak zahřívat. Tudíž se životnost takovéto opravy výrazně prodlouží.

Oprava LED reflektoru v našem elektroservisu. Byly  opravovány 50W reflektory (na internetu je snad stále možné je nalézt pod tímto klíčovým slovem “Ecolite RLEDF03-50W/PIR/3500 LED reflektor COB 50W” ). Jedná se o reflektor prodávající se za cenu kolem 1000,-Kč. Do těchto reflektorů jsme zabudovávali čip s výkonem 100W. Tento čip jsme zakoupili na aliexpressu jak je patrno z obrázku níže. Cena i s poštovným vyšla mezi 100 až 150,-Kč.

Aliexpress LED čip 100W

Klikněte pro zvětšení

Odvození výkonu do LED čipů

Jelikož se jedná o polovodičový přechod diody, je známé, že přechodové napětí na univerzální diodě je zhruba 0,6V. Toto napětí se v závislosti na proudu mění velmi málo. Podobně je na tom LED dioda, jejíž napětí v propustném směru je asi 1,5V. Pokud na tuto diodu přivedeme 1,5V, dioda bude svítit určitou intenzitou. Pokud budeme chtít napětí zvětšit, dioda začne svítit o mnoho více, ale napětí se o mnoho nezvýší. Co se ale zvýší, je proud do diody. Z tohoto lze pak vypočítat výkon, který do diody vstupuje.

Charakteristika LED diodyPokud se jedná o LED Chip (matici vytvořenou z jednotlivých LED diod s přechodovým napětím asi 1,5V), bude chování podobné.  Pokud budeme zvyšovat napětí na takovémto čipu, pak při určité hodnotě napětí, řekněme 30V, se přestane napětí na tomto chipu zvětšovat. Jakoby se zastaví, respektive bude se zvětšovat pouze o desetiny.  O to více se začne najednou zvětšovat proud vstupující do tohoto LED čipu.

Zde je pak možné odvodit výkon:

Odvození výkonu do LED chipu

Změřený proud: I = 1,5A
Změřené napětí: U = 30,8V

Odvozený výkon do LED Čipu: P = U x I = 1,5A x 30,8V = 46,2W

Odvozený výkon do LED Čipu je 46,2W, což je v rámci specifikace LED reflektoru a osazeného 50W LED Čipu.

Níže je graf závislosti proudu na intenzitě svícení LED chipu.

led chip graf

Klikněte pro zvětšení

Pokud provedeme výpočet výkonu pro proud 200mA a poté pro 400mA, zjistíme, že jsme schopni velmi snížit výkon do LED chipu a intenzita svícení se sníží jen o nepatrnou část. Znamená to, že se čip nebude tak zahřívat a vydrží nám v reflektoru déle. Nebo opačně. Pokud je světelný reflektor osazen 50W LED čipem, lze tento čip nahradit 100W čipem a intenzita svícení se o mnoho nezmění.

Termální pasta Silver Brush 4g AG (tepelně vodiva)Zdá se že výrobci zatěžují LED čipy nadměrným výkonem a proto reflektory a jiná LED svítidla nemají takovou životnost, jakou bychom si přáli. Takovouto výměnu čipu lze nyní přirovnat k výměně klasické žárovky, aniž by se musel reflektor vyhazovat a vniveč by přišlo veškeré úsilí pracovníka, který se na výrobě tohoto LED reflektoru podílel. Nehledě na nesmírnou energetickou náročnost výroby takovéhoto reflektoru.

Při výměně čipu byla použita termovodivá pasta AG SILVER. Na internetu ji lze nalézt pod označením “ART.AGT-124”. Výrobci u reflektorů používají většinou levné bílé termovodivé pasty na bázi silikonu bez příměsi stříbra. Tyto pasty po nějaké době vyschnou a přestanou plnit svoji funkci. K opravě reflektorů byla použita právě tato kvalitnější termovodivá stříbrná pasta na bázi silikonu.

Správný vodivý kontakt mezi čipem a hliníkovým chassis reflektoru

Plocha pod LED čipem hliníkového chassis reflektoru bývá většinou vyfrézována a nebývá úplně plochá. Kvůli tomu neprobíhá dostatečný přenos tepla z horkého LED čipu do chassis reflektorů a to samozřejmě také nepřispívá dostatečné životnosti LED čipu. Tomuto špatnému přenosu nepomůže ani kvalitní termovodivá pasta. Vždy je nejlepší, když se plochy čipu a chassis co nejvíce dotýkají po celé ploše. Potom termovodivá pasta může plnit svoji funkci. I tato termovodivá pasta při silných vrstvách vykazuje velmi chabou tepelnou vodivost. Proto je nutno mít co nejplošší povrchy a miniaturní nerovnosti pak vyplnit takovouto kvalitní pastou.