Из чего состоит светодиодная гирлянда
По внешнему виду гирлянда имеет сходство с изделием старого образца: элементы индикации и блок управления. Однако разница заключается именно в последнем. Блок выполнен в виде небольшой коробочки, с внешней стороны которой нанесены возможности рассматриваемого устройства. Для изменения режима индикации, достаточно нажать на кнопку.
Чтобы получить доступ к плате блока, потребуется демонтировать крышку. Для этих целей, как правило, подходит тонкая отвертка либо нож. Иногда встречаются модели, у которых крышка фиксируется на защелках. В этом случае можно обойтись без какого-либо инструмента. Однако есть конструкции, корпус которых зафиксирован при помощи клея.
Внутри коробочки установлена плата с подсоединенными проводками. Чаще всего толстый провод соответствует сетевому: через него на плату подается напряжение. Непосредственно на плате установлены следующие элементы:
- сопротивления;
- конденсаторы;
- диоды;
- микропроцессор;
- тиристоры на каждую линию.
Количество элементов на плате напрямую зависит от числа цветов гирлянды. Есть дорогие варианты, в схеме которых устанавливается предохранитель.
Всем нам хорошо знакомы елочные гирлянды, состоящие из разноцветных лампочек. Однако в последнее время большую популярность приобретают изделия на основе led светодиодов.
Как они устроены, какую имеют схему подключения и что делать, если гирлянда перестала светиться, подробно рассмотрим в данной статье.
Что же из себя представляет гирлянда из светодиодов, хуже она или лучше обычной?
Внешне это почти то же самое изделие, что и раньше — провода, лампочки (светодиодные), блок управления.
Самый главный элемент — это конечно блок управления. Маленькая пластиковая коробочка, на которой указаны всевозможные режимы работы подсветки.
Меняются они простым нажатием кнопки. Сам блок может быть с довольно хорошо защищенным уровнем влаго и пылезащиты IP44.
Что у него внутри? Чтобы его вскрыть, острым кончиком ножа или тонкой отверткой поддеваете защелки снизу и скидываете защитную крышку.
Кстати, иногда она бывает приклеена, а не просто сидеть на защелках.
Первым делом, внутри увидите припаянные к плате провода. Более толстый провод, это как правило сетевой, подающий напряжение 220В.
На плате припаяны:
- контроллер, который и создает все световые эффекты
- тиристоры, каждый из них идет на отдельный канал гирлянды
Количество элементов платы, зависит в первую очередь от числа световых каналов гирлянды. В более дорогих моделях может присутствовать предохранитель.
Сетевое переменное напряжение через резисторы и диодный мост, уже в выпрямленном виде и сглаженное через конденсатор, подается на питающий контроллер.
При этом данное напряжение поступает через кнопку, разомкнутую в нормальном состоянии. Когда вы ее замыкаете, происходит переключение режимов контроллера.
Контроллер в свою очередь управляет тиристорами. Их число зависит от количества каналов подсветки. И уже после тиристоров выходное питание идет непосредственно на светодиоды в гирлянде.
Чем больше таких выходов, тем разнообразнее цветовых расцветок может иметь изделие. Если их всего два, это означает, что только две части (или половинки) гирлянды будут работать в различных режимах — одни лампочки тухнуть, другие загораться и т.д.
Фактически эти две линейки диодов будут подключены по двум каналам последовательно. Соединяться они будут между собой в конечной точке — последнем светодиоде.
Если вас по какой-то причине раздражает мигание гирлянды и вы захотите, чтобы она ровно светилась только одним цветом, достаточно на обратной стороне платы, с помощью пайки закоротить катод и анод тиристора.
Чем более дорогая гирлянда у вас в распоряжении, тем больше отходящих каналов и проводков будут уходить от платы управления.
При этом, если проследить по дорожкам платы, один из выводов сетевого напряжения, всегда подается напрямую на конечный светодиод гирлянды, минуя все элементы схемы.
Ситуации с неисправностями гирлянды бывают самыми разнообразными.
При этом запомните, что самый главный элемент — микросхема на плате, «горит» очень-очень редко.
Примерно в 5-10% всех случаев.
Можно даже составить условный рейтинг неисправностей светодиодной гирлянды (по порядку и частоте повреждений):
- Плохой контакт на проводах
- Светодиод в одной из лампочек
Если контакты проводов в порядке и вы грешите на один из диодов, как можно проверить его неисправность? И самое главное, как его найти среди всей череды лампочек?
Прежде всего выключаете гирлянду из розетки. Начинаете с последнего диода. На него напрямую с блока управления приходит провод питания.
К этой же ножке припаян отходящий проводник. Он идет на следующую ветку светового канала. Вам же нужно тестировать диод между его двумя проводами питания (вход-выход).
Понадобится мультиметр и его несколько модернизированные щупы.
К кончикам щупов тестера, ниткой плотно приматываете тонкие иголки так, чтобы их острие выступало максимум на 5-8мм.
Сверху все заматываете плотным слоем изоленты.
Так как светодиоды припаяны, то просто вытащить их из лампочки как в обычных гирляндах здесь не получится.
Поэтому придется протыкать изоляцию жил, чтобы добраться до медных жил проводков. Переключаете мультиметр в режим прозвонки диодов.
И начинаете последовательно протыкать питающие провода возле каждого подозрительного диода.
то исправный светодиод от батарейки мультиметра должен загореться.
Если это подсветка 220V, то сверяете показания мультиметра.
На рабочих элементах они будут примерно одинаковыми, а вот неисправный покажет обрыв.
Метод конечно варварский и повреждающий изоляцию, зато вполне рабочий. Правда уличные гирлянды после таких проколов, лучше вне помещений уже не использовать.
Хаотичное моргание
Бывает ситуация, когда вы включаете гирлянду и она у вас начинает хаотически мигать, то ярче, то тусклее. Сама собой перебирает каналы.
В общем складывается впечатление, что это не какой-то заводской эффект, а как будто гирлянда «сошла с ума».
Чаще всего проблема здесь заключается в электролитическом конденсаторе. Он немного может вздуться, вспухнуть, причем это будет хорошо заметно даже не вооруженным глазом.
Все решается его заменой. Номинал указан на корпусе, так что без труда можно приобрести и подобрать аналогичный в магазинах радиодеталей.
Если поменяли конденсатор, а эффекта это не дало, где искать далее? Скорее всего сгорел один из резисторов (пробит). Пробой визуально определить довольно проблематично. Понадобится тестер.
Делаете замеры сопротивления, предварительно по маркировке узнав его номинальное (нормальное) значение. Если не соответствует — меняете.
Когда полностью не работает какой-либо из каналов на гирлянде, причины может быть две.
Например, пробой на одном из тиристоров или диодов отвечающих за него.Чтобы убедиться в этом наверняка, просто отпаиваете проводок этого канала на плате со своего места и подключаете туда соседний канал, заведомо рабочий.
И если при этом другой канал, также перестает работать, то значит проблема не в самой гирлянде, а в компонентах его платы — тиристоре или диоде.
Проверяете их мультиметром, находите подходящие по параметрам и меняете.
Попадаются и не совсем очевидные аварии, когда светодиоды отдельного канала, вроде бы и горят, но довольно тускло по сравнению с остальными.
Что это значит? Схема контролера работает нормально. При нажатии кнопки, все режимы переключаются.
Прозвонка тестером параметров диодного моста и сопротивлений также не выявляет проблем. В этом случае остается грешить только на провода. Они и так довольно хилые, а при надрыве такого многожильного провода его сечение уменьшается еще больше.
В итоге гирлянда просто не способна запустить светодиоды в номинальном режиме яркости, так как им элементарно не хватает напряжения. Как найти в длинной гирлянде эту надорванную жилку?
Для этого вам придется ручками пройтись вдоль всей линии. Включаете гирлянду и начинаете шевелить проводки возле каждого светодиода, пока вся подсветка не загорится в полную силу.
По закону Мерфи, это может быть самый последний отрезок гирлянды, так что наберитесь терпения.
Как только находите этот участок, берете в руки паяльник и разбираете провода на светодиоде. Зачищаете их зажигалкой и заново все паяете.
После чего изолируете место пайки термоусадкой.
Принцип работы гирлянды
Электрическая схема рассматриваемого устройства представлена на фото. Напряжение от сети выпрямляется через резисторы и диоды, после чего подается на микроконтроллер. Конденсатор сглаживает сетевые помехи. Кнопка в устройстве в исходном положении имеет разомкнутое состояние. Если ее замкнуть, происходит смена режимов работы контроллера. Последний управляет работой тиристоров.
После того, как питание проходит через тиристоры, оно поступает на светодиодные элементы гирлянды. Число выходов устройства напрямую определяет то, насколько красочной будет индикация. Если гирлянда имеет два выхода, то такая схема является наиболее простой. В этом случае происходит поочередная смена цвета: одни светодиоды гаснут, другие загораются. Приведенная схема состоит из четырех каналов, которые соединяются с тиристорами последовательно.
Возможные неисправности гирлянды и их устранение
С гирляндой может возникать множество поломок, которые проявляются по-разному. Отремонтировать устройство можно своими руками, воспользовавшись цифровым мультиметром, паяльником и пинцетом с ножом. Главное, чтобы все действия были аккуратными. На поиске неисправностей и их устранении остановимся подробнее.
Причины поломок
Причины, почему не работает гирлянда, могут быть следующего характера:
- плохой контакт в проводах либо на плате;
- выход из строя одного из светодиодов;
- неисправность тиристора или конденсатора;
- выход из строя микропроцессора.
Как правило, контролер повреждается редко, но все же такие случаи также бывают.
Плохая пайка
Неисправность, вызванная низким качеством пайки, встречается довольно часто даже на новых устройствах. Кроме этого, такая проблема может проявляться в процессе эксплуатации гирлянды, когда контакты проводников отходят на плате.
Отыскать проблемный участок можно путем визуального осмотра печатной платы с обратной стороны: при качественной пайке припой должен быть равномерно распределен вокруг контакта каждого элемента. Если деталь пропаяна некачественно либо пайка вовсе отсутствует, необходимо вооружиться паяльником и восстановить соединение.
Обрыв проводов
Чаще всего проблема с плохими контактами и обрывом проводов встречается в изделиях, произведенных в Китае. В целях экономии используются довольно тонкие проводки, которые легко обрываются даже при аккуратном обращении с гирляндой. Если в ней оторвались контактные провода, это может проявляться как в виде полного отсутствия работоспособности устройства, так и одного из цветов.
Если гирлянда не работает, скорее всего, причина кроется в обрыве сетевого провода. Поэтому при помощи мультиметра нужно проверить его целостность. Для этого прибор включают на предел измерения сопротивлений либо прозвонки, после чего одним щупом касаются одного из контактов на вилке, другим щупом – точки в месте соединения сетевого провода с платой.
Один из советов по предотвращению обрыва – места соединения проводов с платой заливать термоклеем. Также при восстановлении обрыва для зачистки проводов часто используется нож. Однако из-за слишком малого сечения провода, его можно сделать лишь тоньше. В этом случае для удаления изоляции лучше воспользоваться зажигалкой.
Один из часто возникающих вопросов при поломке елочного украшения — как починить гирлянду, если не горит один цвет. Проблема может быть вызвана выходом из строя светодиодов, но поскольку их соединение выполнено последовательно, перегорание одного приводит к обрыву во всей линии. Диагностику следует начинать с крайнего по схеме светодиода нужного цвета, на который поступает питание от выпрямительных диодов. Для проверки элемента необходимо воспользоваться цифровым мультиметром на пределе прозвонки.
Щупами нужно коснуться контактов светодиодного элемента: плюсом к аноду (левый по схеме вывод), минусом к катоду (правый вывод). Исправный элемент должен иметь сопротивление в пределах 200-500 Ом и светиться. Если сопротивление отсутствует либо равно нулю, то это означает, что в диоде обрыв либо пробой.
Если первый проверяемый элемент оказался рабочим, аналогичные действия проделывают со всеми светодиодами на нерабочей линии. Выявив неисправную деталь, необходимо произвести замену посредством пайки и обязательной изоляции контактов.
Подробнее узнать, как определить вышедший из строя световой элемент, можно из видео.
Хаотичная индикация
Частая проблема у гирлянд – беспорядочная индикация, при которой светодиоды моргают с разной яркостью. Основная причина такого явления – выход из строя конденсатора, установленного по питанию сразу после диодов. В такой ситуации емкость обычно имеет раздутый корпус. Выход только один – замена детали на элемент такого же номинала.
Если после установки нового конденсатора мерцание сохранилось, следует проверить сопротивление – возможно, оно перегорело. Для диагностики понадобится мультиметр, а также точный номинал резистора. Если в ходе проверки значение отличается, меняем неисправный элемент.
Не горит один цвет
Отсутствие свечения одного из цветов может быть вызвано следующими причинами:
- Выход из строя тиристора либо светодиода на одном из каналов. Убедиться в исправности тиристора можно путем подключения заведомо рабочей линии. Если индикация появится, проблема заключается в светодиодах, а как найти неисправную деталь, было рассмотрено выше.
- Неисправность микропроцессора или обрыв дорожки на плате соответствующего канала. Если повреждение дорожки можно определить при помощи мультиметра, прозвонив нужный участок, то в случае с поломкой контроллера, проще и дешевле будет приобрести новую гирлянду.
Слабое свечение
К поломкам рассматриваемого устройства также относится тусклое свечение одной из линий, при этом все режимы гирлянды работают как положено. При таком функционировании проверка светодиодных элементов, как правило, результатов не дает. Основная причина такого явления – частичный обрыв провода. В результате того, что сечение проводника уменьшается, на светодиоды поступает меньшее напряжение из-за просадки.
Надрыв провода может быть как возле блока управления, так и на одном из светодиодов. Поэтому для поиска проблемного участка придется потратить время. Для начала можно аккуратно пошевелить провода возле светодиодов на линии с дефектом, а после возле корпуса с платой. Когда поврежденный участок будет выявлен, необходимо зачистить провод и надежно припаять его к нужному месту, обязательно заизолировав его термоусадочной трубкой.
Редко, но бывает, когда один из светодиодов гирлянды оказывается разбитым. В этом случае самостоятельный ремонт сводится только к замене элемента на деталь такого же цвета. Поврежденный корпус светодиода ремонту не подлежит. В том случае, если нужной детали под рукой не оказалось, для восстановления работоспособности гирлянды необходимо соединить друг с другом два провода, которые шли на контакты светодиода. Таким образом, устройство будет работать без одного элемента.
Если не горит один цвет светодиодной гирлянды, ее ремонт можно выполнить своими руками, воспользовавшись инструкцией, описанной в статье. Для поиска неисправностей и восстановления работоспособности елочного украшения необязательно обладать специальными знаниями и иметь большой опыт в области электроники.
