Jak opravit LED žárovku svépomocí

LED žárovka je moderní a účinný zdroj světla. LED žárovky jsou bezpečné – neobsahují rtuť ani jiné toxické prvky a při rozbití neškodí. Nicméně první věc, která nás vybízí ke koupi těchto žárovek, je jejich nákladová efektivita díky nízké spotřebě elektrické energie. A co víc, LED zařízení jsou poměrně spolehlivá a obvykle slouží po celou dobu své životnosti. Výhody tohoto světelného zdroje jsou tedy zřejmé: jsou jasné a slouží dlouho.

Klasické žárovky nelze opravit vůbec, zatímco v LED žárovkách opravíte téměř vše. Musíte jen najít poruchu, provést nějakou opravu a tím prodloužit životnost žárovky. Pokud jste obeznámeni s opravami, můžete dokonce najít všechny potřebné nástroje doma. Vše, co potřebujete, je najít si na to čas.

Jak LED žárovka funguje?

Provoz LED žárovky je založen na schopnosti některých materiálů vydávat světlo za určitých podmínek. Pracovní prvek žárovky, světelná dioda, je polovodičové zařízení, které při průchodu elektrického proudu vyzařuje nekoherentní světlo. LED diody vyzařují světlo pouze v případě, že používáte stejnosměrný proud.

Jednoduše řečeno, LED přeměňuje elektrický proud na vyzařování světla. Tento zdroj světla se skládá z polovodičového krystalu na nevodivé základně, pouzdra s kontakty a optické soustavy. Pro zvýšení stability LED je prostor mezi krystalem a plastovou čočkou vyplněn průhledným silikonem. Hliníková základna snižuje přehřívání. Za normálních podmínek je emise tepla nízká.

Čím více proudu diodou prochází, tím jasněji svítí. Vlivem vnitřního odporu přechodu pn se však dioda zahřívá a při vysokém proudu může shořet – roztaví se připojovací vodiče a spálí se polovodič. Pro zajištění potřebné hodnoty proudu by tedy žárovka měla obsahovat napájecí zdroj – driver a systém odvodu tepla – chladič.

Hlavní části LED žárovky

1. Disipátor: Snižuje nepravidelnost světelného toku a mimořádnou lehkost některých emitujících prvků. Zajistí také osvětlení pod určitým úhlem (u lamp pro domácnost by měl být širší).
2. PCB s LED diodami: Deska na hliníkové základně, která obsahuje LED diody. Množství LED je velmi důležité pro výměnu tepla; proto by měla odpovídat provedení žárovky. Mezi PCB a chladičem je teplovodivá pasta pro zvýšení přenosu tepla.
3. Chladič: Kvalitní chladič je určen pro odvod tepla z komponent žárovky. Slouží k zabránění přehřívání LED diod. Žebra chladiče zefektivňují odvod a odvod tepla.
4. Víčko žárovky: Je našroubován do objímky lampy a zajišťuje spolehlivý kontakt. Víčka jsou většinou vyrobena ze slitiny mědi a zinku s niklovým povlakem. Pro zajištění ochrany proti průrazu elektrického proudu mají kryty většiny LED žárovek polymerový základ.
5. Řidič: Jedná se o elektronické schéma obvodu určené pro převod střídavého proudu na stejnosměrný proud požadované hodnoty. Nadměrný proud vede k vyhoření LED. Kvalitní budič zajišťuje provoz žárovky při napěťových skokech a provoz LED bez pulzování. Existuje mnoho návrhů obvodů pro ovladače LED. Uvádíme pouze několik z nich.

   Existují jednoduché ovladače, kde je napětí omezeno odporem nebo kondenzátorem, stejně jako pokročilejší ovladače využívající mikročipy. Tento typ ovladačů nejen omezuje napětí, ale také zajišťuje optimální spotřebu energie a plní ochranné funkce. Ovladače s mikročipy jsou modernější a účinnější, ale náročnější na výrobu, a proto jsou dražší.

Provoz žárovky a odstraňování závad

Princip činnosti žárovky je poměrně jednoduchý: střídavý proud je dodáván z elektrického vedení do řidiče přes trolejové dráty, kde se stává stejnosměrným a prochází LED diodami, které jej přeměňují na světlo. Teplo je odváděno pomocí desky s LED diodami a chladičem.

Pokud je jedna z diod mrtvá, zbytek nebude fungovat. Nejčastější příčinou poruchy je vypálení LED (ve většině případů pouze jedné z nich). Někdy však selže několik LED současně.

LED diody mohou hořet z různých důvodů. Mezi ně patří nízká kvalita komponent, absence stabilizace proudu, přehřívání LED a skoky napětí. Někteří výrobci přetěžují LED diody, aby se zákazníci zajímali o vysokou svítivost malé žárovky.

Ve většině případů je však možné LED žárovku opravit. Opravu navíc zvládne i amatér. A cena je nižší než cena nové žárovky.

Chcete-li zjistit příčinu poruchy, měli byste žárovku rozebrat – sundat rozptylovač a sáhnout dovnitř. Může být přilepen k pouzdru, takže k tomu možná budete muset použít tenký šroubovák. Často se stává, že žárovky se skleněným rozptylovačem nelze rozebrat.

Uvnitř je deska s LED diodami. Vysoce kvalitní žárovky mají na této desce pouze LED. Pokud jsou tam nějaké další komponenty, bude se rychleji přehřívat a komponenty selžou. Následuje vizuální kontrola. Vypálenou LED můžete najít právě tím, že najdete černou skvrnu některých vypálených značek.

V některých případech však může LED vypadat nepoškozeně. Poté můžete testovat a najít vadnou LED pomocí multimetru. Většina moderních multimetrů má funkci testu diod. Postup testu je následující: dotkněte se anody červenou sondou a katody černou sondou. Pracovní dioda se rozsvítí. Pokud změníte polaritu sondy, měřič zobrazí „1“ a dioda se nerozsvítí. Během testu se nerozsvítí ani vadná dioda.

Výměna LED

Nyní, když jste našli vadnou diodu, je třeba ji vyměnit. Je připájená k desce. Při provozu diod je kritické nebezpečí přehřátí. Mějte na paměti, že doporučení pro pájení jsou součástí technických specifikací diod. Například pro 5730 SMD LED, která je široce používána díky dobrému vyvážení velikosti, výkonu a světelného toku, je teplota pájení 260 °C (ne více než 2 sekundy).

Pokud to konstrukce žárovky umožňuje, měli byste sundat desku z chladiče, odpájet kontakty ovladače a poté začít s výměnou LED. Desku lze upevnit pomocí držáku DPS (máme pak obě ruce volné). Pokud je to možné, nahřívejte zespodu horkovzdušnou pistolí. Teplota by neměla být vysoká, cca 100 ÷ 150°C, aby nedošlo k poškození pracovních diod.

Starou LED je vhodné sundat horkou pinzetou, která zahřívá oba výstupy současně. Nebo to můžete udělat pomocí vlastního jednoduchého analogu – měděného vodiče stočeného kolem hrotu páječky.

Měli byste vyměnit starou LED za novou stejného typu. Označení LED můžete obvykle najít na desce plošných spojů žárovky. Při instalaci dbejte na polaritu.

LED diodu lze opravit zdánlivě jednodušším způsobem – stačí místo poškozené diody nainstalovat vodič, tedy připojit kontaktní plošky. Vypadá to takto:

Pokud je na desce plošných spojů mnoho LED a všechny jsou instalovány v sérii, chybějící jedna z nich nebude mít velký vliv na ostatní. Napětí na pracovních diodách však bude vyšší a šance na jejich spálení je vyšší. U kvalitních žárovek, kde driver nastaví potřebný proud a sníží napětí na úroveň bezpečnou pro LED, takové riziko nehrozí.