Naprawa "żarówki" LED poprzez wymianę spalonej diody LED.

Cześć,

Dziś chciałem wam zaprezentować prostą metodę wymiany uszkodzonej diody SMD LED w "żarówce" LED-owej.
Jak sprawdzić która dioda jest uszkodzona opisałem tutaj
Dlaczego "żarówka" LED nie świeci?

Pokrótce proces naprawy składa się z otwarcia lampy poprzez usunięcie plastikowego klosza. Następnie opisuję przewody podłączone do płytki na której umieszczone są diody LED. Żeby wiedzieć jak je podpiąć po skończonej naprawie.

Do wymiany wykorzystuję lutownicę tzw. "gorące powietrze".
W moim przypadku jest to Quick 861DS.
Płytkę grzeję od spodu żeby nie uszkodzić LED-a i nie skracać jego żywotności.
Płytkę mocuje w imadle modelarskim a boki izoluje taśmą kapton-ową.
Taśma ta zabezpiecza przez przekazywaniem przez ogrzewaną płytkę ciepła do końcówek imadła. Dzięki temu cały proces przebiega sprawnie i imadło się nie grzeje.


Powyżej jest pokazany moment jak zdejmuję diodę z płytki.
Można łatwo zauważyć kiedy dioda będzie "gotowa do zdjęcia" śledząc zmiany konsystencji cyny na pobliskim polu lutowniczym. Jeśli cyna się stopiła to dioda powinna odejść bez użycia siły.

Następnie w ten sam sposób osadzam sprawną diodę. Sprawna dioda jest oczywiście na takie samo napięcie jak diody na płytce. Powinna mieć też tą samą temperaturę bieli wyrażoną w Kelwinach żeby "żarówka" świeciła tak samo jak przed naprawą.

Kolejnym krokiem jest złożenie całej żarówki z powrotem.


Przed przykręceniem płytki z LED-ami do korpusu warto powierzchnie styku posmarować pastą termo-przewodzącą. Ja używam taniej pasty silikonowej.
Po sprawdzeniu że układ działa poprawnie możemy osadzić klosz np. na silikonie uniwersalnym i po związaniu cieszyć się sprawną żarówką.

Jeśli ktoś chce obejrzeć proces wymiany "na żywo" poniżej zamieszczam link do filmu.


Link



Ważne:
Materiał ma charakter wyłącznie edukacyjny. Należy pamiętać że napięcie 230V którym zasilana jest żarówka jak i napięcia występujące w układzie są NIEBEZPIECZNE DLA ŻYCIA . Natomiast taka naprawa może być przeprowadzona przez osobę mającą odpowiednią wiedzę i kwalifikacje.

Pomijam opłacalność, gdyż mając dokument zakupu - reklamacja.
Nowa pasta termo-przewodząca powinna być też pod nowymi LED.
Ogólnie, Nad Wyraz Duży Plus.

Opisz jeszcze jak dobierasz diody.

Tylko czy przy takim grzaniu sąsiednie diody się nie rozgrzewają?

SylwekK napisał:

Tylko czy przy takim grzaniu sąsiednie diody się nie rozgrzewają?

Rozgrzewają powodując z czasem zimne luty lub problemy z odprowadzaniem ciepła na pozostałych diodach i absolutnie nie polecam tej metody. Taka metoda grzania od dołu sprawdza się jedynie przy odzysku LED.
Sam kiedyś stosowałem taką metodę i wiem, że nie warto; "ledówka" bardzo szybko uszkadzała się ponownie.

E8600 napisał:

SylwekK napisał:

Tylko czy przy takim grzaniu sąsiednie diody się nie rozgrzewają?

Rozgrzewają powodując z czasem zimne luty lub problemy z odprowadzaniem ciepła na pozostałych diodach i absolutnie nie polecam tej metody. Taka metoda grzania od dołu sprawdza się jedynie przy odzysku LED.
Sam kiedyś stosowałem taką metodę i wiem, że nie warto; "ledówka" bardzo szybko uszkadzała się ponownie.

Cześć,
Nie zgadzam się z tym stwierdzeniem.

A u mnie metoda się sprawdziła. Naprawiłem w ten sposób kilka własnych "żarówek" LED i pracują ok. roku czasu bez awaryjnie. Niestety nie potrafię podać liczby roboczo godzin bo są normalnie użytkowane a nie testowane.

Czy możesz wyjaśnić w jaki sposób podgrzewanie może powodować zimne luty?

Nie widzę podstaw takiego twierdzenia bo połączenia cynowe na sąsiednich diodach nie są przerywane a co za tym idzie ich ciągłość powinna być zachowana.

Zimny lut powstaje przy łączeniu elementów które wcześniej nie były połączone.
Dokładniej przyczyną może być brak odpowiedniego kontaktu grotu lutownicy z nóżką elementu który za słabo się rozgrzewa lub też nóżka jest pokryta tlenkami, co uniemożliwia powstanie właściwego wiązania chemicznego.

Natomiast przegrzanie struktury diody spowoduje jej degradację, uszkodzenie i znacząco skróci żywotność.

W jaki sposób podgrzewanie może spowodować problemy z odprowadzaniem ciepła?

Zgadzam się z kolegą E8600.....O ile taka dioda uszkodziła się przypadkowo np z powodów jej wad technologicznych to ok. Taka naprawa spowoduje że żarówka odzyska sprawność na dłuższy czas. Ale zwykle diody na takiej płytce są notorycznie przegrzewane z powodu ciągłej pracy i słabego odprowadzania ciepła co powoduje ich ciągłą degenerację i osłabianie struktury wewnętrznej. Taka pierwsza "upalona dioda" to dopiero początek - najsłabsze ogniwo, zaraz zaczną "lecieć" następne. W takim przypadku należałoby wymienić je wszystkie i zapewnić odpowiednie chłodzenie. Można również pokusić się o zakup gotowego modułu z diodami i wymienić cały od razu. U chińskich przyjaciół można coś takiego znaleźć w cenie około 1/3 wartości całej żarówki więc może być opłacalne dla kogoś kto ma większą liczbę jednakowych i uszkodzonych żarówek.

jousto napisał:

.O ile taka dioda uszkodziła się przypadkowo np z powodów jej wad technologicznych to ok. Taka naprawa spowoduje że żarówka odzyska sprawność na dłuższy czas. Ale zwykle diody na takiej płytce są notorycznie przegrzewane z powodu ciągłej pracy i słabego odprowadzania ciepła co powoduje ich ciągłą degenerację i osłabianie struktury wewnętrznej. Taka pierwsza "upalona dioda" to dopiero początek - najsłabsze ogniwo, zaraz zaczną "lecieć" następne. W takim przypadku należałoby wymienić je wszystkie i zapewnić odpowiednie chłodzenie.

Cześć,

Jak najbardziej zgadzam się że w wypadku przegrzanych diod LED taka naprawa nie ma sensu. Bo należało by wymienić wszystkie. Dodatkowo przegrzane podczas pracy diody łatwo zidentyfikować po inspekcji wizualnej.

Z tych "żarówek" LED uszkodzonych które miałem w rękach takie z przegrzanymi diodami były raczej rzadkością. Nie liczyłem dokładnie, ale było to ok 10-15% wszystkich. Większość uszkodzeń to przepalone diody - podejrzewam że poprzez przepięcie z sieci. Spora część to uszkodzona elektronika zasilająca.

Ja z kolei zwrócę uwagę na zachowanie ostrożności przy usuwaniu klosza żarówki LED.
Ponieważ klosz wydaje się być wykonany z plastyku, jednak w moim przypadku to założenie okazało się fałszywe - klosz wykonany był ze szkła i podczas odkręcenia pękł mi w dłoni, mocno przecinając kciuka.

Dlatego mam pytanie, czy ktoś zna bezpieczny sposób na usunięcie klosza z żarówki LED?

Bo z perspektywy czasu wolałbym ten klosz rozbić młotkiem, zamiast próbować go na siłę odklejać od żarówki. Patem użyłbym kremowej pleksi, w charakterze prowizorycznego klosza.

homer46 napisał:

Ja z kolei zwrócę uwagę na zachowanie ostrożności przy usuwaniu klosza żarówki LED.
Ponieważ klosz wydaje się być wykonany z plastyku, jednak w moim przypadku to założenie okazało się fałszywe - klosz wykonany był ze szkła i podczas odkręcenia pękł mi w dłoni, mocno przecinając kciuka.

Dlatego mam pytanie, czy ktoś zna bezpieczny sposób na usunięcie klosza z żarówki LED?

Bo z perspektywy czasu wolałbym ten klosz rozbić młotkiem, zamiast próbować go na siłę odklejać od żarówki. Patem użyłbym kremowej pleksi, w charakterze prowizorycznego klosza.

Najważniejsze to rozpoznać materiał z którego jest zrobiony. Możesz próbować potrzeć acetonem taki klosz. Jeżeli matowieje to znaczy że plexa jeżeli nie to szkło.
Możesz też próbować nawiercić delikatnie wiertłem stożkowym z końcówką diamentową do szkła. Jeżeli klosz ze szkła to będzie się sypać pył szklany, jeżeli plexa to będziesz obserwował wióry.
Ostatecznie możesz opukiwać twardą końcówką jakiegoś narzędzia ale tu trzeba mieć pewną wprawę i wyłapać czy odgłos klosza jest miękki pleksowy czy twardy szklany.

homer46 napisał:

Ponieważ klosz wydaje się być wykonany z plastyku, jednak w moim przypadku to założenie okazało się fałszywe - klosz wykonany był ze szkła i podczas odkręcenia pękł mi w dłoni, mocno przecinając kciuka.

Czy jest ze szkła czy plastiku można odróżnić po dźwięku pukając np. paznokciem. Mi także raz się zdarzyło rękę skaleczyć z tego powodu (bardzo cienkie szkło). Klejone klosze najlepiej odcinać żyletką lub wąskim nożykiem do tapet, część plastikowych kloszy jest tylko na wcisk/zatrzask bez kleju.

LightOfWinter napisał:

Czy możesz wyjaśnić w jaki sposób podgrzewanie może powodować zimne luty?

Ten sposób wymaga długiego grzania ze względu na radiator co widać po kolorze soldermaski (z białej robi się brązowa). Grzejąc radiator roztapiasz luty także na sąsiednich diodach wypalając topnik, który jest kluczowy do trwałości połączenia lutowanego. Same diody się nagrzewają w trakcie pracy ale nie jest to tak wysoka temperatura jak przy topieniu cyny bezołowiowej. W moim wypadku taka naprawa z grzaniem od spodu wytrzymywała max 3 miesiące być może u Ciebie działa dłużej bo wlutowujesz diody na wyższe napięcie.
Dużo lepszą metodą moim zdaniem jest pokruszenie uszkodzonej struktury LED a następnie usunięcie pozostałych elektrod mocno nagrzaną lutownicą. Sprawny LED także kładziemy z użyciem lutownicy, jest to jak najbardziej wykonalne ale wymaga wprawy. Zanim się nauczysz to uszkodzisz "kilka" LED.

homer46 napisał:

Ja z kolei zwrócę uwagę na zachowanie ostrożności przy usuwaniu klosza żarówki LED.
Ponieważ klosz wydaje się być wykonany z plastyku, jednak w moim przypadku to założenie okazało się fałszywe - klosz wykonany był ze szkła i podczas odkręcenia pękł mi w dłoni, mocno przecinając kciuka.

Dlatego mam pytanie, czy ktoś zna bezpieczny sposób na usunięcie klosza z żarówki LED?

Bo z perspektywy czasu wolałbym ten klosz rozbić młotkiem, zamiast próbować go na siłę odklejać od żarówki. Patem użyłbym kremowej pleksi, w charakterze prowizorycznego klosza.

Cześć,

Jeśli "żarówkę" trzymałeś wcześniej w chłodnym pomieszczeniu szklany klosz będzie zimny w dotyku, plastikowy powinien być dużo "cieplejszy".
Chodzi tu nie o temperaturę ale o subiektywną ocenę temperatury dotykając ręką.

Można też dodatkowo postukać w klosz paznokciem, szkło jest twarde i wydaje inny dźwięk. A plastik dużo bardziej elastyczny.

Do wymiany 1 diody grzanie całej płytki jest mało sensowne ja używam mini palnika gazowego i grzeję pod diodą którą wymieniam, sąsiednie nawet nie zdążą się rozgrzać, choć wiadomo że płytka aluminiowa po tej operacji też będzie gorąca.

Chyba niezbyt bezpieczne dla pozostałych diod. Zbyt wysoka temperatura.

E8600 napisał:

LightOfWinter napisał:

Czy możesz wyjaśnić w jaki sposób podgrzewanie może powodować zimne luty?

Ten sposób wymaga długiego grzania ze względu na radiator co widać po kolorze soldermaski (z białej robi się brązowa). Grzejąc radiator roztapiasz luty także na sąsiednich diodach wypalając topnik, który jest kluczowy do trwałości połączenia lutowanego. ...

Cześć,

Zupełnie nie zgadzam się z tym co napisałeś.

Czytając to zdanie można mieć wrażenie że topnik jest częścią stopu cynowego i roztapiając cynę topnika ubywa. Natomiast zastosowanie topnika jest zupełnie inne.

Topnik spełnia cztery funkcje:

1. usuwa tlenki i inne zanieczyszczenia z lutowanych powierzchni,
2. zapobiega powstawaniu nowych tlenków podczas lutowania poprzez odcięcie kontaktu z powietrzem,
3. ułatwia topnienie i zwiększa płynność lutowania,
4. zwiększa zwilżalność lutu na materiale lutowanym.

Jeśli połączanie cynowe jest wykonane topnik jest tam nie potrzebny do niczego.
Co więcej, osad i resztki topnika pozostałe po lutowaniu należy usunąć, ponieważ mogą powodować korozję

Ogólnie o topnikach można poczytać np. tutaj:
Link1
lub tutaj
Link2

Ogólnie naprawiając TV z podświetleniem LED stwierdziłem, że większość uszkodzeń diod polega na przerwaniu doprowadzeń elektrycznych do struktury półprzewodnika diody. Dzieje się tak wskutek wysokiej temperatury pracującej diody LED przez co następuje pękanie wypełnienia z domieszką luminoforu konwertującego światło UV rzeczywiście emitowane przez półprzewodnik diody na światło widzialne. Doskonale jest to widoczne pod lupą o dużym powiększeniu lub mikroskopem. Radzę oprócz uszkodzonej diody obejrzeć dokładnie powierzchnię reszty jeszcze działających diod. Jeśli widoczne są pęknięcia tej z reguły żółtej warstwy zwiastuje to krótki żywot takiej diody. W takim wypadku najlepiej wymienić wszystkie, to zapewni odpowiednią żywotność całego zestawu. Drugi typ uszkodzenia diody LED to wypalenie połączenia lutowanego spowodowane niewłaściwej jakości lutowaniem wskutek błędnego procesu, niewłaściwie oczyszczone doprowadzenia, punkty lutownicze laminatu czy niskiej jakości stop lutowniczy lub topnik. W tym wypadku często naprawa jest niemożliwa z powodu całkowitego zniszczenia punktu lutowniczego na laminacie montażowym. Trzeci typ to przebicie warstwy dielektryka laminatu do warstwy odprowadzającej ciepło na której naklejony jest laminat montażowy z doprowadzeniami elektrycznymi. Przebicie następuje zwykle w zestawach wielu diod w szeregu zasilanych napięciem rzędu kilkuset wolt. To uszkodzenie też często jest nienaprawialne bez wymiany całego zestawu razem z laminatem. Ostatecznie należy zastanowić się nad ekonomicznym uzasadnieniem takiej naprawy. Standardowe diody LED o mocy 1W można kupić w cenie 0,30- 0,40 zł za szt. czyli zestaw 10szt do żarówki 10W wychodzi 3- 4 zł, co przy cenie 7 zł za nową żarówkę czyni naprawę jeszcze opłacalną, ale oszczędność niewielką.

Plastyk , szkło jest klejone. Ogrzewam miejsce klejenia hotem, potem rozcinam nożykiem lub próbuję ruszać bańka. Generalnie niezbyt opłacalne, czasochłonne, takie"dziadolenie" sie. Najczęściej wyciągam diody "na zaś".

Taka naprawa jest moim zdaniem ekonomicznie całkowicie nieopłacalna, ale szanuję trud i chęci zmniejszenia ilości odpadów przez danie drugiego życia LEDówce.

Dodam od siebie, że w swoim domu zrobiłem modyfikację ledowych źródeł światła z trzonkiem GU10. Są one w suficie podwieszanym a więc mogłem sobie pozwolić na rozebranie ich i dołożenie radiatorów z odzysku. Natomiast przetworniczki odsunąłem nieco od radiatorów i one już też się nie przegrzewają. Działają 7 lat i przeżyły już wszystkie inne fabryczne LEDówki.

W temacie zmniejszania elektrośmieci, może by tak nowy standard żarówkowy?

Nowy standart żarówkowy to nie radiatory tylko diody by nie zamieniały prądu na ciepło, no ale tu przeciętny użytkownik może żero.

Da się zrobić. Ale są problemy:
1. Nowa dioda prawdopodobnie będzie miała inne napięcie przewodzenia, inny prąd maksymalny i inne prąd "efektywny", więc, albo sama się spali w krótkim czasie, albo spali się inna dioda.
2. Demontaż uszkodzonej LED w zasadzie wymagania podgrzania od dołu do temperatury 140-170 st.C i z góry punktowe podgrzanie celem odlutowania.
3. Montowanie nowej diody przy użyciu minimalnej ilość pasty lutowniczej i pasty termo-przewodzącej. Uwaga! Dioda musi dotykać płytki całą swoją powierzchnią, a pasta tylko wypełnia drobniutkie nierównomierności.
4. Dużo czasochłonnej i precyzyjnej pracy.
Zalety:
1. Wymieniamy wszystkie diody, kondensatory elektrolityczne na lepsze lub tantalowe, dokładamy radiatory i zmieniamy prąd przewodzenia na najbardziej optymalny pod kątem trwałości.
2. Zdobywamy doświadczenie i zdolności manualne, oraz weryfikujemy teorię z praktyką.
3. Czytając dokumentację anglojęzyczną rozwijamy się lingwistycznie, a więc ... , jak umiesz gadać - to masz pracę w wyższych stawkach!

REASUMUJĄC.
Świetny temat, gdyż porusza jakość PRC i zaradność Polaków.

#Aliexpress 1,25 zł 23%OFF | 1PC DIY lampa z żarówką led AC220V wejście led smart ic fasoli chip led dla żarówka SMD 15W 12W 9W 7W 5W 3W chip świetlny ciepły biały
https://a.aliexpress.com/_U3UKi

A co sądzicie o takim elemencie?
Chyba prościej i łatwiej naprawić.

szeryf3 napisał:

...https://a.aliexpress.com/_U3UKi
A co sądzicie o takim elemencie?
Chyba prościej i łatwiej naprawić.

Cześć,

Moim zdaniem nie opłaca się taki zakup.
Ponieważ np. ciepła biała 9W kosztuje ok 5PLN z przesyłką.

Naprawę "żarówek" LED też traktuje hobbystycznie.
Takie odstresowanie po dniu pracy zwłaszcza w okresie zimowo jesiennym.
Dodatkowymi argumentami są radość z każdej naprawionej sztuki i mniejsza ilość elektrośmieci.

Ja dziś kupiłem "żarówkę" LED w Bricomarché 10 W za 3,5 zł. Leżało tego od groma ale wziąłem tylko 1 do testów ze względu na 3000K (ciepła barwa światła).

Naprawiać warto takie, które są porządniej zbudowane z lepszym odprowadzaniem ciepła.

E8600 napisał:

Ja dziś kupiłem "żarówkę" LED w Bricomarché 10 W za 3,5 zł. Leżało tego od groma ale wziąłem tylko 1 do testów ze względu na 3000K (ciepła barwa światła).

Naprawiać warto takie, które są porządniej zbudowane z lepszym odprowadzaniem ciepła.

A sprawdzałeś ile tak na prawdę pobiera watów i ile daje światła?

Pomiar wykonany na zimnej "żarówce" LED marki AMM.
Zmierzone 35 mA przy napięciu zasilania 259 V daje ok. 9 W.
Natężenie światła zmierzone telefonem z odległości ok 0,5 m to 1000-1100 lx.
Lepszego miernika światła nie posiadam.

W tej cenie jedyną wadą dla mnie jest ciepła barwa światła.

No to nieźle. Może i ja się skuszę.