LED灯以其亮度大、耗能低、寿命长等特点,逐步占领当今电灯市场。G4插脚的LED灯被大量用于;水晶灯、吊灯、壁灯、过道灯等,代替传统卤素灯珠。LED灯不亮,无非有两个原因,第一个可能是驱动电源出问题,需要维修驱动电源;第二个可能是灯板.上的灯珠坏了,可以用数字万用表的二极管挡位测量,万用表的正负极对灯珠的正负极,灯珠会微微发亮,如果会亮,说明灯珠是好的,不亮或者短路蜂鸣器响说明这个灯珠坏了,用相同规格的灯珠更换即可。笔者使用的12V G4插脚LED灯,电源驱动板使用的主芯片型号是PT4115,外观如图1所示。
假设有主芯片的板为A板正面,与它垂直相交的为B板,A板正面与B板正面最上部分焊接后接正极,A板反面与B板反面最.上部分焊接后接负极;整个LED灯板3个贴片灯珠串联为1组,共8组,8组并联后通过电源驱动板点亮。据实物板绘制的电路原理图如图2所示,原理图中所使用的外部元件选择清单如表1所示,PT4115的引脚描述如图3所示。
PT4115是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源,具有较宽电压输入范围:8V~30V,击穿电压大于45V,输出最大1200mA恒定直流,内置大功率开关管,转换效率高达97%,芯片具有过温过压过流LED开路保护等多种功能。根据不同的输入电压和外部器件,PT4115可以驱动高达数十瓦的LED。
工作原理:12V电压经过D1~D4组成整流桥,这个桥有两个功能,若输入是交流电源,把交流整流成直流;若输入是直流电源,起极性转换作用,无论输入电源的极性如何,都能保证电路正常工作。CN是滤波电容,把脉动直流变换成平滑的直流。Rs是采样电阻,它决定恒流源的绝对精度。L把100kHz的脉冲电流变换成三角波电流,它的电感量会影响工作电压范围内恒流源的稳定性。D5是续流二极管,在芯片内部MOS管处于截止状态时为储存在电感中的电流提供放电回路。PT4115和电感(L)、采样电阻(Rs)形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器,为LED灯珠供电。DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光,也可以接热敏电阻作辅助温度控制和自动亮度控制,如果不使用这些功能,则DIM端口悬空。
故障分析:该12V G4插脚LED灯,使用两年后,8组LED灯组中只有2组LED灯组能正常发光,其他6组串联的LED灯组不亮,所以判断电源驱动板应该正常,最有可能的是串联的灯组中部分灯珠损坏了。由于这种LED灯是由透明硅胶灌封而成,维修时需先用小刀去除封胶,之后再使用数字表二极管挡测量,发现6组串联的LED灯组中LED灯珠少的有1个损坏、多的3个全部损坏,导致这一组串联的灯珠都不亮了。原灯珠型号是贴片3528,用相同型号灯珠更换损坏的灯珠后全部8组灯组正常发光。因该12V G4插脚LED灯使用的采样电阻(Rs)为0.68Ω,参照表1计算可知输出电流为147mA,用电流表测量实际输出电流为142mA,每个灯珠电流为18mA左右,符合该灯珠的工作电流。
拆贴片灯珠时可以用热风枪,温度320°C左右,风量2级,从正向加热灯珠后取下,焊接前先测量出极性,不能安反了。使用恒温电烙铁,因为贴片灯珠相互之间距离比较近,用尖细烙铁头才能更好地在LED灯珠的缝隙中进行焊接。1个贴片LED灯珠的驱动电压一般为2.8V~3.4V,所以12V电源使用降压恒流芯片最多只能点亮3个串联的LED,如果要点亮更多的LED灯,可以使用3个串联为一组再多个并联的方式连接。现在市面上常用的LED恒流降压芯片还有BP1360、D3813等, 其工作原理与PT4115大同小异,可以相互借鉴进行维修。
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