Почему светодиоды начинают моргать

Содержание:

В этой статье хочу вам рассказать почему мигают светодиоды в автомобиле и что нужно сделать, чтобы этого не происходило. В автомобиле стоит много светодиодов, везде, например габаритные огни, ДХО и т.д.

В обычных светодиодных лампочках (автомобильных) используется вместо драйвера всего 1 резистор, который, во-первых настроен на 12 вольт, а во-вторых он никак не может защитить светодиод от бросков бортовой сети авто, поэтому они служат нам не так долго, как нам хотелось бы.Как умирает светодиод, сначала он начинает мерцать, мигать, подмигивать, то есть начинается деградация кристалла, ну и в конце концов он просто перестаёт гореть.

В автомобильной сети автомобиля напряжение плавает от 12 до 14,4 вольт, а иногда бывает и побольше. Вот нам и надо затачивать наш светодиод, вернее сказать сделать драйвер или стабилизатор именно под это напряжение, который будет питать наш светодиод.

В интернете полно схем стабилизаторов для светодиодов, но я хочу предложить самый простой и самый проверенный.
Конечно, стабилизатор можно купить в интернет магазине типа алиэкспресса, но я вас уверяю, что сделать своими руками намного приятней, тем более, что эта схема состоит всего из 3 деталей, не требует никакой регулировки и работает исправно годами.
И еще немаловажный момент, что эта схема в отличие от китайских, не создает высокочастотных помех, которые влияют на прием радиостанций и прослушивания музыки в автомобиле, потому что она не является высокочастотным импульсом устройством, а является линейным стабилизатором.

Собственно, вот сама схема.

Наша схема рассчитана на ток в 1.5 ампера. То есть простые лампочки, которые, например, изображены на рисунке будут работать без всякого нагрева стабилизатора.

А вот если подсоединять ходовые огни, то придется ставить теплоотвод, так сказать, радиатор, нужно будет просто прикрутить какую-нибудь железяку к нашему стабилизатору, чтобы он меньше грелся.

Схема очень простая, рассчитана как раз на простого автолюбителя, собрана на таких простых стабилизаторах как L7812 или КРЕНки, можно взять такую КР142ЕН8Б.Входное напряжение может колебаться от 12 до 30 вольт, а на выходе мы всегда будем иметь стабилизированное и постоянное напряжение в 12 вольт.

Конденсаторы можно использовать от 100 n до 1 мкф, они являются фильтрами, но если вы не разу не паяли или просто у вас их нет, то можно и не ставить.

Вот в конечном итоге, что у меня получилось…

плату посадил в термоусатку, припаял клемники для простоты соединения.

Не поленитесь и спаяйте для каждой своей лампочки такой стабилизатор и вы забудете об их замене. Тем более, что ничего проще нет.

Всего вам доброго и мирного неба над головой.

Осветительные приборы XXI в. практичны и экономичны. Вместо ламп накаливания в помещениях и на улице используется технология LED. Качественная продукция не доставляет потребителям хлопот, а владельцы низкокачественных изделий могут столкнуться с тем, что моргает светодиодная лампа.

Немного об устройстве и принципе работы LED-ламп

В начале ее появления «светодиодку» называли «умной лампой». Изделие является экономичным, долговечным и экологичным. Лампочка представляет собой автономный механизм, который сам регулирует процесс освещения.

LED-лампа состоит из:

  • цоколя;
  • полимерного основания цокольной части;
  • драйвера;
  • радиатора;
  • алюминиевой печатной платы;
  • чипов;
  • рассеивателя.

Цокольной частью лампочку вкручивают в патрон светильника. Цоколь производят из латуни с никелевым покрытием, что обеспечивает контакт и защиту от коррозии. В цокольной части находится полимерное основание, которое защищает корпус от пробивания электричества.

Драйвер обеспечивает стабильное напряжение, и делает так, чтобы LED-лампа не мигала. Прибор работает по схеме широтно-импульсного гальванического модулятора стабилизатора тока.

Радиатор состоит из анодированного сплава алюминия и позволяет устройству не перегреваться. А чипы – это светящиеся элементы умной лампы. Рассеиватель позволяет свету расходиться в разные стороны в нужной концентрации.

Принцип работы LED-устройства состоит в том, что при включении ток идет от цоколя через преобразователь к светодиодам, которые соединены последовательно. Драйвер способствует выравниванию напряжения, что помогает избежать сбоев в работе устройства, и устанавливается в изделия средней и высокой стоимости.

В китайские дешевые варианты умных ламп вместо драйвера ставят гасящий конденсатор и диодный мост с емкостным фильтром. Находясь в цоколе, там где должен располагаться драйвер, блок питания не противостоит воздействиям внешних факторов, что негативно сказывается на работе LED-изделий, и функционирует нормально только при 220 В напряжения в сети.

Причины мигания при выключенном свете

Для умных ламп низкого качества основной проблемой при работе является моргание как при включенном, так и погашенном свете. Качественные приборы начинают мерцать в темноте с установленной частотой в редких случаях. Причин этому может быть несколько, и распространенными из них являются:

  • проблемы с проводкой;
  • силовой «сосед»;
  • подсветка в выключателе;
  • качество изделия.

Специалисты отмечают, что когда мигает светодиодный светильник, нужно посмотреть, как обстоят дела с проводкой и правильностью подключения проводов в «клавишнике». Фаза должна приходить на контакт выключателя, если же подключение выглядит иначе, то схема запуска находится под потенциалом и устранить причину будет сложнее.

Читайте также:  Что делать если забыл название песни

В большинстве случаев причиной «подмигивания» выключенных лампочек ночью является подсветка выключателя. Моргание происходит потому, что микроток, обеспечивающий слабое свечение «клавишника», проходит через индикатор, которому достаточно такой мощности для краткой единоразовой вспышки.

О влиянии качества изделия на то, моргает светодиодная лампа в выключенном состоянии или нет, рассказывалось выше. Если лампа стала вести себя странно, нужно разобрать ее и посмотреть, какое устройство производитель поместил в ее цоколе.

Рекомендуем видео по теме:

Мерцание при включенном выключателе

LED-изделия могут «подмигивать» и в период их действия, что негативно сказывается на качестве отдыха и работы человека. Происходить такой эффект может из-за низкого напряжения в сети или при использовании диммера.

В первом случае мерцание указывает на то, что вместо драйвера в лампочке стоит китайский заменитель с мостом и фильтром. Чтобы изделие не сбоило, рекомендуется выбирать диапазон перепадов от 180 до 250 В.

Во втором случае мерцание может быть вызвано диммером – электронным устройством для изменения мощности электричества. Если лампа мигает, значит, диммирование ей не подходит.

Способы устранения неисправностей

Убрать мерцание светодиодных ламп можно несколькими способами. Если дело в проводке, то можно решить проблему параллельным подсоединением к лампе накопительного или пассивного элемента. Чтобы прибор не мешал нормальному использованию лампы, его помещают или внутри патрона, или за выключателем. В случае с конденсатором нужно подобрать радиоэлемент без полюсов, который выдерживает 630 В, и емкостью от 0,1 до 1 мкФ.

В другом случае подбирается резистор 1 мОм, мощностью от 0,5 до 1 Вт. Если выключатель на 2 клавиши и больше, то такое же количество радиоэлементов и устанавливается. Например, 2 кнопки – 2 пассивных элемента электрических цепей или 3 – 3 устройства накопления заряда. В обоих случаях элементы пожароопасны, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы приборы были изолированы термоусадочной трубкой и не касались других проводов или арматуры. Если же нет желания возиться с поиском и установкой необходимых деталей, то подсветку в выключателе можно просто отключить.

Если причиной мгновенных вспышек LED-изделия является проходящий рядом с его проводом питания силовой «сосед», то в этом случае рекомендуется перепланировка электроразводки.

Когда причиной кратковременных бликов светодиодов является заводской брак или некачественные материалы, то специалисты рекомендуют заменить конденсатор с мостом на качественный драйвер. В таком случае проблема разрешится, а лампочка прослужит на несколько лет дольше.

Если «прыгает» лампочка в 12 В, то проблема тут в нехватке мощности блока питания. Ситуация возникает при замене галогенных изделий на светодиоды.

Полезное видео по теме:

Мерцание LED-устройств рекомендуется по возможности устранять, так как такие «прыжки» негативно сказываются на здоровье человека. Работа или отдых в условиях плохого света приводит к головным болям, ухудшению зрения и работоспособности. Установлено, что некачественное освещение снижает активность на 40%. Пользуясь качественной осветительной продукцией, человек избавляет себя от большинства проблем, связанных с ее работой.

Современное освещение требует денежных затрат и может серьезно разочаровать владельца квартиры когда новый светильник из магазина не оправдал ожиданий.

Покупателю лучше заранее понять, почему мигают светодиодные лампы во включенном состоянии или при отключенном выключателе, какие электрические процессы влияют на их работу.

Эту тему я излагаю ниже.

Почему светодиодная лампа может создавать нестабильное освещение: краткое объяснение физических процессов

Свечение светильника создается светодиодами за счет протекания через их полупроводниковый переход тока только постоянно направленного в одну сторону.

При смене полярности света не будет, что хорошо видно на приложенном графике протекания синусоиды.

Современная светодиодная лампа состоит из какого-то определенного количества светодиодов, подключенных последовательными и параллельными цепочками. По ним протекает постоянный ток от источника напряжения, называемого драйвером питания или просто блоком.

Сила свечения каждого полупроводникового перехода определяется величиной тока, проходящего через него. С увеличением силы тока световой поток возрастает по кривой реальной характеристики, а с уменьшением снижается.

На свечении сильно сказывается величина нагрева полупроводникового перехода. Поэтому применение качественных радиаторов охлаждения, принудительный обдув и даже естественная система вентиляции улучшают световые характеристики.

Помещение же светодиодного источника внутрь не вентилируемого пространства подвесного либо натяжного потолка или в другое подобное место ухудшает освещение и снижает ресурс работы самых качественных светодиодов.

Для дальнейшего анализа принципов работы светодиодного освещения нам важно учитывать еще один научный факт: даже очень незначительное изменение прямого падения напряжения на полупроводниковом переходе ведет к большим колебаниям протекающего тока.

Это значит, что стабильности величине тока необходимо уделять повышенное внимание. Но, производители светодиодных ламп в этом вопросе идут двумя путями, создавая:

  1. сложные и дорогостоящие модули, обеспечивающие устойчивую стабилизацию тока даже при значительных колебаниях входного напряжения;
  2. самые простые блоки, которые за счет резистивно-емкостного делителя значительно снижают амплитуду входной синусоиды 220 до нескольких вольт, а затем пропускают ее через диодный мост. После него получается пульсирующий сигнал, который затем сглаживается выравнивающим электролитическим конденсатором.

Конечно, есть еще и промежуточные варианты, но останавливаться на них сейчас нет смысла: у нас другая задача.

Простой драйвер ASD JCDR 5.5W GU5.3 выглядит следующим образом.

Его электрическая схема приведена ниже. Ни о какой стабилизации тока здесь не думали.

Даже вопрос стабилизации напряжения в нем не решен: нет ни одного даже простейшего стабилитрона. Схема работы построена на том принципе, что входные 220 вольт не должны меняться, а в нашей действительности это неосуществимо.

Драйвер тока светодиодной лампы среднего качества уже содержит в своем составе фильтр помех, микросхему, работающую по принципам учета обратной связи выходного сигнала, трансформаторные высокочастотные преобразователи, разделяющие каналы передачи информации.

Разнообразными моделями производители предоставляют довольно широкий ассортимент своей светодиодной продукции разной ценовой категории для массового покупателя.

Как проверить качество светодиодной лампы самостоятельно: 2 простых визуальных метода и опыт измерения коэффициента пульсаций

Мигание любой лампочки может быть:

  1. низкочастотным, когда оно явно раздражает наши глаза;
  2. высокочастотным, которое не так заметно сразу, но тоже отрицательно влияет на зрение.
Читайте также:  Эмаль для колесных дисков

Скрытые отклонения стабильности работы любого источника света можно визуально оценить по стробоскопическому эффекту.

Первый способ

Достаточно взять в руку карандаш, шариковую ручку или любую похожую палочку. Останется только поднести его к работающему источнику и создать возле него быстрые возвратно-поступательные движения на пути глаз человека.

В этой ситуации наш взгляд заметит небольшие области свечения, выдающие пульсации нестабильного освещения. Требуется небольшой навык.

Метод приблизительный, оценочный, но работающий.

Второй способ визуальной оценки

Сейчас в каждом мобильном гаджете встроен цифровой фотоаппарат, который позволяет сразу оценить состояние стабильности потока светового излучения.

Посредством любого смартфона или мобильника можно приблизительно оценивать качество освещения. В нем пульсации видны лучше.

Третий способ: определение коэффициента пульсаций

Более качественно и точно оценить качество свечения позволяет метод измерения.

Принцип его работы:

  • свет лампы направляется на фотодиод широкого спектра;
  • вырабатываемый ток направляется на операционный усилитель, преобразующий его в пропорциональное напряжение;
  • подключенный осциллограф показывает состояние сигнала и величины колебаний напряжения;
  • по полученным значениям рассчитывается коэффициент пульсаций.

Реализовать этот принцип позволяет сборка усилителя по нижеприведенной электрической схеме. Основные компоненты и их маркировка приведены подписями.

Коэффициент пульсаций оценивается отношением уровней минимального напряжения к максимальному, выраженному в процентных отношениях и вычисляемому по формуле:

Весь этот процесс подробно объясняет владелец видеоролика Publikz.com. Тема познавательная, полезная. Смотрите и повторяйте.

А я перехожу от теоретического объяснения физических процессов к практическим рекомендациям.

Как влияет заниженное напряжение сети на мерцание светодиодов

Здесь работает тот же принцип, что и у «севшей батарейки», которая долго не проработает. Любой драйвер питания создается для эксплуатации в определенном диапазоне рабочего напряжения и имеет какой-то свой резерв.

У дорогих моделей создан запас побольше, а на бюджетных — ограничен, а то и занижен. Это необходимо учитывать.

Особенно характерно некачественное электроснабжение с просадками амплитуд для жителей сельской местности с протяженными воздушными линиями электропередач.

Такова суровая реальность, но ее можно исправить. Как поднять заниженное напряжение сети до 220 вольт в частном доме я специально изложил в отдельной статье. Читайте там.

Для нормальной работы светодиодной лампы необходимо создать ей оптимальное питание. Поэтому с проверки его величины я рекомендую начинать процесс ремонта и поиска места неисправности.

Уровень должен укладываться в 207÷253 вольта. Причем на нижних значениях некачественные драйверы могут уже нестабильно работать.

Какие проблемы создает наведенное напряжение

Термин наведенное напряжение используется для определения потенциала электрической энергии, передающегося за счет электромагнитного преобразования от действующего силового оборудования на замкнутую цепь.

В ней начинает протекать ток разряда. Нарисовал эти процессы упрощенной картинкой, показав электромагнитное преобразование символом трансформатора.

Прочувствовать, что это такое мне помогла прогулка не велосипеде. Я в сырую погоду возвращался по хорошо проверенной трассе. На ней автомобильное шоссе пересекается с действующей воздушной ЛЭП 330 кВ.

До этого момента я много раз проезжал в сухую погоду без каких-либо ощущений, а влажность сыграла злую шутку: небольшой по силе, но вполне ощутимый разряд пришлось почувствовать всем телом.

Точно так же силовые провода, расположенные параллельно или рядом с цепями освещения, могут наводить дополнительное напряжение на светодиоды.

Под действием приложенного потенциала возникнет их мерцание. В этой ситуации может спасти экранирование, как частный случай.

Однако лучше заранее исключить наводку на стадии проекта, не допускать близкой прокладки высоковольтных цепей, работу мощных нагрузок типа сварочных аппаратов и подобных устройств.

Как влияют на качество светодиодного освещения импульсные блоки питания

Вся современная бытовая техника имеет в своем составе ИБП. Их принцип работы основан на преобразовании 50 герц бытового напряжения в высокочастотный сигнал с последующим его выпрямлением и дальнейшей обработкой.

Эта высокая частота с техники должна отфильтровываться конденсаторами и дросселями, встроенными в блок. Но, они в каких-то ситуациях могут не справиться с этой задачей или быть повреждены.

Тогда наведенный в/ч сигнал, например, от включенной микроволновки, цифрового телевизора или другой техники будет проникать в бытовую сеть, создавать высокочастотные помехи.

Они тоже скажутся на работе драйвера светодиодной лампы, что особенно будет заметно на моделях, использующих резистивно-емкостной делитель напряжения или простое трансформаторное преобразование.

Проверить наводку высокочастотных импульсов от оборудования в своей квартире просто: достаточно отключить их из работы. Но этот прием может не сработать, когда помехи идут от соседей или из сети.

Здесь лучше всего оценивать качество синусоиды питающего напряжения осциллографом, но это дорогая проверка.

Некачественный монтаж проводки и дребезг контактов

О том, как выполнять электромонтажные работы в квартире и частном доме я уже написал отдельную статью. Электрические нагрузки должны надежно передаваться, не вызывать перегрев токоведущих жил и повреждение изоляции.

На качество работы электропроводки влияют способы соединения проводов между собой и с коммутационными аппаратами. Контакты выключателей, клеммников, соединителей необходимо подбирать по коммутируемой мощности.

Любое нарушение переходного электрического сопротивления сказывается на качестве питающего напряжения, а оно может повлиять на мерцание чувствительных светодиодов.

Если в лампе работает хорошо налаженный дорогой драйвер, то он справится с такими помехами. А вот упрощенные модели с простым преобразованием сигнала могут и подвести.

Отдельно остановлюсь на дребезге контактов. Он характерен практически для всех механических выключателей и переключателей, включая релейные устройства.

У них коммутации мощностей, особенно разрывы токоведущих цепочек под нагрузкой, происходят максимально быстро под действием сил отключающих пружин или электромагнитов.

Замыкание контактов сопровождается ударом металлической части подвижного контакта по стационарно закрепленному основанию. При этом создается усилие противодействия, под действием которого контакт отскакивает, как мячик или молоток при ударе по наковальне.

Читайте также:  Белая кирпичная стена лофт

Пружина дожимает контакт на основание, преодолевая затухающее усилие сопротивления. Во время кратковременного протекания этих противоположных процессов ток меняется по величине. Дополнительно сказываются переходные процессы.

Качественно собранная проводка и хорошо подобранные и налаженные коммутационные аппараты не создают проблем владельцу квартиры, а всевозможные нарушения и упрощения вполне способны ухудшить эксплуатационные характеристики, привести к миганию светодиодов.

Диммирование светодиодных ламп: когда возникает мигание света

Следует четко представлять, что не все конструкции led ламп подвергаются внешнему способу управления своей яркости от диммера, а только те, которые специально разработаны для таких условий эксплуатации.

Диммируемая лампа имеет специальное обозначение на упаковке в виде знака ручки поворотного регулятора — диммера.

Если он не обозначен и отсутствует, то нет смысла подключать упрощенную модель: она станет мерцать, ибо не приспособлена к таким условиям работы с пониженным напряжением.

Однако при желании регулирования светового потока led диодов можно воспользоваться специальной конструкцией драйвера с встроенным диммером.

Сейчас производители стали выпускать даже универсальный диммер для энергосберегающих и светодиодных ламп Dimax 544 plus.

Насколько эффективно он работает, здесь разбирать не будем. Я постарался дать общее представление, как избавиться от мигания светодиодных ламп, которые не приспособлены к диммированию, но подключены для него.

Как убрать мерцание бюджетной светодиодные лампы своими руками: 3 схемы

Выше по тексту я пытался сосредоточить ваше внимание на том, что не стоит приобретать дешевые led светильники. Но, если они уже куплены, то можно попытаться улучшить их работу.

Способ №1. Увеличение емкости выравнивающего конденсатора

Простой блок питания светодиодной лампы после делителя напряжения или входного трансформатора выпрямляет переменный сигнал электролитическим конденсатором С, сглаживающим пульсации.

Уменьшить их влияние на качество выровненного сигнала позволяет увеличение его емкости. Для этого допустимо параллельно обмоткам C подключить дополнительный конденсатор C1.

Второй вариант — заменить конденсатор C другим, более высокой емкости. Здесь действует принцип: чем больше, тем лучше. Но, без фанатизма. Дело в том, что все это электронное хозяйство размещается в цоколе лампы, а габариты там ограничены.

Можно, конечно, попытаться вывести дополнительный конденсатор наружу проводами, как отдельный модуль. Но, насколько удобно будет такое исполнение при эксплуатации?

Показал это решение на схеме пунктирными линиями и выделил добавляемые элементы сиреневым цветом.

Здесь же указал место для подключения дополнительного резистора R1.

Способ №2. Ограничение тока через светодиоды токогасящим резистором

Подключение добавочного сопротивления R1 в последовательную цепочку со светодиодами снижает потребляемую мощность, ток нагрузки и уменьшает их свечение, а заодно и пульсации.

Вполне достаточно снизить ток через цепочку HL1-HLn процентов на 25-30. Потребуется выполнить замер падения напряжения мультиметром на ней в реальной схеме и последующий расчет.

Зная напряжение и сопротивление R=1 кОм, по закону Ома рассчитывается ток, протекающий через все светодиоды. В принципе, его тоже можно измерить, или воспользоваться онлайн калькулятором.

Далее просто уменьшаем величину тока примерно на четверть и рассчитываем общее сопротивление. Из него вычитаем величину резистора R и получаем номинал R1.

Не забываем подобрать его по допустимой мощности. Иначе он может перегреваться и нарушать температурный режим всей лед конструкции либо вообще сгореть.

Варианты технической реализации этих двух методов показывает в своем видеоролике владелец Master Bobrov. Большую пользу вам может принести также ознакомление с комментариями, расположенными под видео.

Способ №3. Подключение самодельных фильтров

Считаю этот метод более эффективным, чем разобранные выше. Принцип его работы я уже объяснял раньше, рассматривая схемы импульсных блоков питания.

Подключение дросселей и конденсаторов должно гасить в/ч помехи, которые идут из сети на блок питания светодиодной лампы. Для простейших драйверов этого вполне достаточно.

Такой фильтр можно собрать отдельным модулем и включить непосредственно перед светильником. Его не обязательно встраивать в цоколь лампочки. Он не создаст проблем с оформлением малогабаритной конструкции.

Фильтр делается в диэлектрическом корпусе, монтируется в любом месте квартиры, но лучше — перед патроном.

Вот в принципе и все объяснение, почему мигают светодиодные лампы во включенном состоянии. Теперь кратко коснусь похожего вопроса, когда напряжение отключено коммутационным аппаратом.

Почему моргает светодиодная лампа при выключенном свете

Поможет ответить на этот вопрос простая развернутая схема подключения лед источника с простым драйвером питания.

Чрез подсветку отключенного выключателя (с неонкой или светодиодами) течет маленький ток, который проходит по обмотке трансформатора или резистивно-емкостного делителя и трансформируется или поступает на диодный мост.

После него небольшие импульсы воздействуют на обкладки конденсатора C. Они постоянного его подзаряжают, повышая емкостной заряд.

Когда потенциал его энергии становится достаточным для пробоя сопротивления цепочки подключенных светодиодов, то происходит разряд через их полупроводниковые переходы.

В этот момент наблюдается кратковременное свечение, и процесс повторяется по циклу.

Исключить это явление можно двумя способами:

  1. Изъять цепь подсветки из выключателя, что проще всего сделать.
  2. Зашунтировать цепочку подачи импульсов на блок питания светодиодной лампы.

Во втором случае можно использовать металлопленочный неполярный конденсатор на общее напряжение 630 вольт. Его номинал надо подбирать опытным путем из расчета емкости на 0,1÷1 мкФ в зависимости от конструкции и мощности светильника.

Другой вариант исполнения шунта — резистивное сопротивление с номиналом порядка 50 Ом и мощностью не меньше 2 ватта. Номинал ориентировочный, дан для справки при наладке. Требуется проверка по местным условиям.

Резистору может потребоваться охлаждение и отвод тепла, на него больше тратится полезная мощность. Но выбор способа за вами.

Вот и все основные причины, почему светодиодная лампа мигает и как можно устранить эти неприятные явления. Если знаете другие методы, то поделитесь в комментариях. Там же можете задать вопрос. Будем обсуждать и совместно решать.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *