Я сам дома электрик, замена люминесцентных ламп на LED

Как заменить в настольной лампе
люминесцентную лампу светодиодами

Современная малогабаритная настольная лампа, которая изображена на фотографии, с установленным в ней источнике света в виде люминесцентной U-образной компактной лампы, проработала несколько лет и отказала.

Настольная лампа

Со слов хозяина настольной лампы, в последнее время, когда лампа еще работала, из ее основания шел неприятный запах.

Сгоревший дроссель

Вскрытие основания лампы сразу показало, в чем заключалась неисправность. В одной из обмоток балластного устройства обгорела изоляция. Очевидно, от перегрева или плохого качества изоляции намоточного провода катушки, произошло короткое замыкание между витками, которое и спровоцировало нагрев обмотки до высокой температуры и окончательный выход балластного устройства из строя.

Возиться с перемоткой катушек не хотелось, а готового балластного устройства для замены найти практически невозможно, тем более, что его тип был неизвестен. Поэтому решил переделать настольную лампу на современный лад – установить вместо люминесцентной лампы светодиоды, а балластное устройство заменить электронным драйвером, тем более, что для такой переделки все было под рукой.

Замена люминесцентной лампы светодиодами

В наличии имелась длинная и узкая печатная плата со светодиодами от линейной светодиодной лампы.

Светодиодная планка

Драйвер в ней перегорел и от нагрева расплавил корпус-трубку. Поэтому ремонту линейная лампа не подлежала, а диоды были исправны. По ширине планка со светодиодами как раз хорошо входила в отражатель настольной лампы.

Вскрытая светодиодная лампа

Так же имелась светодиодная лампа, в которой половина светодиодов была неисправна, и ремонтировать ее не имело смысла. Плата драйвера была исправна.

Поэтому было принято решение применить для переделки настольной лампы планку со светодиодами от линейной светодиодной лампы и драйвер от светодиодной лампы Е27.

Люминесцентная лампа

Люминесцентная U-образная трубка в отражателе удерживалась за счет пластикового фиксатора и цоколя. Для определения необходимой длины светодиодной планки лампу с цоколем необходимо было удалить. Для того чтобы добраться до цоколя люминесцентной лампы пришлось открутить один саморез и снять фиксирующую планку.

Патрон настольной лампы

Дополнительного крепления цоколь не имел, и для его извлечения осталось только отпаять два питающих провода. Провода были многожильные достаточного сечения, поэтому их решил оставить для подачи питающего напряжения на светодиоды.

Распиловка светодиодной планки

После примерки и определения длины светодиодной планки с помощью лобзика был отпилен кусок требуемой длины. Светодиоды на планке размещены по диагонали, поэтому и пришлось пилить лобзиком.

Распиленная светодиодная планка

Линия распила прошла в нужном месте, печатные дорожки, соединяющие светодиоды остались неповрежденными.

Точки крепления планки

Для крепления светодиодной планки были использованы имеющиеся крепежные элементы отражателя настольной лампы. Люминесцентная лампа фиксировалась с помощью привинченной саморезом к отражателю пластмассовой скобкой, а фиксирующая крышка была привинчена к пластмассовой стойке.

Изготовление выборки в светодиодной планке

В планке между светодиодов было просверлено отверстие диаметром 3 мм под саморез и сделана выборка для крепления к стойке. После проверки совпадения крепежного отверстия с отверстием в короткой стойке можно приступать к закреплению планки со светодиодами в отражателе.

Пайка проводов к светодиодной планке

Перед окончательной установкой планки со светодиодами в отражатель необходимо к контактным площадкам на ней припаять провода. Один из проводов был короткий, и его пришлось нарастить методом пайки и на место соединения надеть изолирующий кембрик. Так как провода были одного цвета, то после прозвонки мультиметром положительный провод был промаркирован с двух сторон надетыми колечками белого кембрика.

Я использовал готовую печатную плату со светодиодами. Но подобную плату несложно сделать и своими руками. При этом если применить современные одно ваттные светодиоды, например LED-SMD5730-1, то достаточно распаять всего 3-5 шт. Можно также в качестве источника света вместо отдельных светодиодов использовать светодиодную ленту, наклеенную на металлическую полоску. Подбирать драйвер в каждом случае придется индивидуально.

Светодиодная планка закреплена на отражателе

На фотографии хорошо видно как закреплена печатная плата с установленными на ней светодиодами в отражателе настольной лампы. Для того чтобы планка была удалена от дна отражателя у длинной стойки (фото слева) на нее был надет кембрик длиной, равной высоте правой короткой стойки.

Светодиодная планка в отражателе

Перед закреплением светодиодов в отражателе, они были проверены подключением к драйверу. Был также измерен ток потребления. На фотографии изображен отражатель с установленными в нем светодиодами. Осталось прикрепить фиксирующую крышку, предварительно надев на выступающую стойку отрезок кембрика на всю ее длину. Таким образом, зажатый между двумя отрезками трубок надежно будет закреплен и левый край планки.

Выбор и электрическая схема драйвера

Для подачи питающего напряжения на светодиоды был применен бестрансформаторный драйвер от неисправной светодиодной лампы Е27, собранный по классической электрической принципиальной схеме.

Драйвер установлен

На фотографии Вы видите распайку проводов к драйверу. Провода черного цвета, идущие от светодиодной платы, припаяны к положительному и отрицательному выходам драйвера. С помощью синего и желтого проводов к драйверу подается питающее напряжение 220 В.

Электрическая схема драйвера

Электрическая принципиальная схема драйвера приведена выше. Конденсатор С1 емкостью 0,8 мкФ ограничивает ток до 57 мА. R1 и R3 ограничивают броски тока из-за заряда конденсаторов в момент включения драйвера в сеть. Диодный мост VD1-VD4 выпрямляет напряжение, а электролитический конденсатор С2 сглаживает пульсации, чтобы светодиоды не мигали с частотой сети. В схеме драйвера еще установлен и предохранительный элемент, скорее всего это бареттер, он сглаживает броски тока и одновременно является предохранителем. Если понадобится уменьшить или увеличить ток питания светодиодов, то необходимо будет соответственно уменьшить или увеличить емкость конденсатора С1. Увеличить С1 можно даже не выпаивая из платы, припаяв параллельно к его выводам дополнительный конденсатор. При параллельном подключении конденсаторов суммарная емкость равна сумме их емкостей, то есть увеличится и ток тоже увеличится.

Ток потребления светодиодами

Постоянный ток, обеспечивающий оптимальную яркость свечения используемых светодиодов, составляет 20 мА. Светодиоды на печатной плате соединены параллельно по три штуки. Следовательно, ток, необходимый для их работы по такой схеме включения должен составить 60 мА. Как известно, для долговременной работы светодиодов лучше, чтобы протекающий ток был чуть меньше номинального. Поэтому обеспечивающий драйвером ток величиной 57 мА вполне удовлетворяет этому требованию.

Светодиодов на планке оказалось 60 штук. Измеренное падение напряжения на каждой триаде светодиодов составило 2,48 В. Таким образом мощность, потребляемая светодиодами составила 2,48 В × 20 шт. × 0,057 А = 2,8 Вт, что эквивалентно мощности свечения лампочки накаливания 25 Вт. Создаваемая освещенность настольной лампы вполне достаточна при использовании ее в качестве дежурного света, ночного светильника, подсветки клавиатуры компьютера или чтения электронной книги.

Драйвер установлен в подставке

Вес драйвера незначительный и поэтому я не стал его крепить жестко, просто прихватил гибким пластиковым хомутом за одну из стоек крепления половинок основания. В качестве выключателя был задействован штатный выключатель настольной лампы. Для завершения переделки настольной лампы осталось только скрепить между собой тремя саморезами ее основание, и можно будет приступать к проведению ходовых испытаний.

Настольная лампа светит

Испытания настольной лампы показали хороший результат. Благодаря возможности наклона стойки и поворота отражателя в двух плоскостях настольная лампа позволяет направить световой поток в нужную зону освещения.

Переделка позволила не только восстановить работоспособность настольной лампы без затрат, но и превратила морально устаревшую настольную лампу в современный светильник с низким энергопотреблением.