最近家里一盏LED吸顶灯,在使用过程中突然熄灭。问待该吸顶灯的结构与LED液晶彩电的背光系统基本相同,均由LED灯条、均光组件和恒流驱动电路组成。上电测得该灯外置的恒流驱动器输出电压约为99.6V,输出电流为0A,由此判断故障原因是灯具内部的LED灯条开路。

      拆机检查,该灯具内安装有两根串联的LED灯条,采用侧入式安装方式,其连接方式为“5并24串"(即每5只LED灯珠并联成一组,然后24组串联)。该灯具的标称功率为28W,标称电流为300mA (即每只LED灯珠的工作电流约为60mA)。由此推算,恒流驱动器在带载时的输出电压约为93V( 28W/300mA),加在每只LED灯珠两端的电压约为3.88V(93V/24)。

      外接3V直流电源对LED灯珠进行检测,发现有16只灯珠开路损坏。由于该灯具的LED灯珠采用贴片封装,且体积较小,并安装在一块铝板.上,拆卸与安装均较困难,加之损坏的灯珠集中在下侧灯条的后半段,所以决定不更换灯珠,而采用下述变通方法进行维修:首先断开两根灯条之间的连线,弃用有灯珠损坏的灯组,将正常的18组LED灯组串联,然后将灯条供电线改接到相应的端点上,如图1所示。

       接下来改动恒流驱动电路,以便正常驱动改动后的灯条。用小刀小心地除去恒流驱动器内部的密封橡胶,发现恒流控制芯片采用DIP-8封装形式,型号是LIS8516,如图2所示。

       LIS8516是一款专用于LED恒流驱动的控制芯片,内置600V高压MOS管与恒流逻辑控制电路,采用高压直接供电和初级侧LED恒流控制技术,这样不仅省去了传统二次侧控制所需的光耦和误差放大等反馈器件,还省去了传统初级侧控制架构中用于实现反馈的辅助绕组、反馈电阻以及为IC供电的整流二极管等无源器件,电路非常简洁,系统成本得到大幅降低。

       另外,该芯片工作电流低至110pA,并具有前沿导通消隐(LEB)、输入电流逐周期过流保护、电流检测开路保护IC过热保护、输出端开路和短路保护等功能,其引脚功能见表1。

       通过对LIS8516的电路特点分析,若要降低驱动器的输出电压,需改动③脚或②脚外围电路。查看实物,发现LIS8516的③脚无外接元件,②脚外接两只并联的贴片电阻R3、R4 (阻值均为2.22,并联后的总阻值为1.12)。根据经验,若增大LIS8516的②脚外接电阻的阻值,则输出电压会下降。拆下R3.上电,驱动器空载输出电压约为53V ,接上LED灯条后电压降为49V,LED灯珠闪烁,灯条电流约为40mA。为了延长LED灯珠寿命,又不明显降低灯具亮度,笔者经过多次实验,最后确定将R3换为10Ω电阻(与R4并联后的总阻值为1.8Ω),如图3所示。这时测得驱动器空载输出电压约为57V,接上LED灯条后电压降为54V,LED灯条发光正常,故障排除。此时测得流过LED灯条的电流约为196mA(约为故障前的2/3),则灯具的实际功率约为10.6W(不足故障前的一半)。

         按上述方法改动后,虽然灯具的照明亮度不如以前,但能满足房间的照明要求,更重要的是,改动后的LED灯珠温升较慢,这有利于提高灯具的可靠性。

         提示:在LED灯具中,LED灯珠故障率较高,换新后易故障复发,究其原因是灯珠的工作电流已接近极限,灯珠发热严重。在实修此类故障时,建议改动电路,将流过灯珠的电流降至原电流的70%倍左右,这样既不明显影响灯具的发光亮度,又有利于延长灯珠的使用寿命。