Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Lampe reparieren


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von Damian R. (djr)


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Gestern Abend hat sich mit einem leisen "Puff" eine meiner beiden 
LED-Lampen am Basteltisch verabschiedet. Also aufgeschraubt und 
reingeschaut, RX1 ist defekt (failed open). Komischerweise scheinen alle 
anderen Bauteile inkl. Sicherung nicht beschädigt zu sein, hab jedes 
Bauteil durchgemessen. Meine Vermutung ist, dass RX1 einfach an 
Altersschwäche gestorben ist - die Lampen werden im Betrieb recht warm 
und haben mittlerweile mehrere 1000 Betriebsstunden hinter sich.

Die Lampen habe ich vor Jahren mal für wenig Geld bei irgendeinem 
Discounter gekauft. Statt die jetzt wegzuschmeißen und neu zu kaufen 
würde ich sie aber gerne reparieren. Sie machen ein angenehmes Licht und 
sind dank Schwanenhals fürs Basteln echt praktisch.

Leider hab ich (natürlich) keinen 27 Ohm MELF-Widerstand vorrätig. 
Spricht aus Eurer Sicht etwas dagegen, den kaputten Widerstand einfach 
mit einem generischen Metallschichtwiderstand gleichen Wertes zu 
ersetzen? Mich wundert etwas, dass der Widerstand als "RX1" bezeichnet 
ist, weist das auf eine besondere Eigenschaft hin? Ich hatte überlegt, 
ob das evtl. ein Sicherungswiderstand ist, allerdings ist eine Sicherung 
ja bereits vorhanden...

Wahrscheinlich würde ich bei der Gelegenheit auch R1 etwas anpassen und 
den LED-Strom senken. Sollte für die Helligkeit nur einen kleinen 
Unterschied machen, aber hoffentlich die Betriebstemperatur ein Stück 
senken.

von Rainer W. (rawi)


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Damian R. schrieb:
> Komischerweise scheinen alle anderen Bauteile inkl. Sicherung nicht
> beschädigt zu sein, hab jedes Bauteil durchgemessen.

Vielleicht ist es wirklich ein Sicherungswiderstand, der seiner 
Bestimmung nachgekommen ist und schneller war, als die andere Sicherung.
Sicherungswiderstände sind normalerweise nicht Metallschicht, weil bei 
denen nicht klar ist, dass sie ihr Leben mit "failed open" beschließen.
Der braune Schmodder bei RX1 stammt wohl von der Verlötung der Kabel.

: Bearbeitet durch User
von Arno R. (arnor)


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Damian R. schrieb:
> Spricht aus Eurer Sicht etwas dagegen, den kaputten Widerstand einfach
> mit einem generischen Metallschichtwiderstand gleichen Wertes zu
> ersetzen?

Ja, da spricht was dagegen. Einfache Metallschichtwiderstände halten den 
Strompuls von über 10A nicht aus. Der Widerstand macht nämlich die 
Auflade-Strombegrenzung für den Elko beim Einschalten der Netzspannung. 
Nimm einen Drahtwiderstand falls du den originalen nicht bekommst.

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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Auf deinem Board sehe ich einen PT6913b
Zugehöriges DB ist: 
https://datasheet4u.com/datasheet-pdf/PTC/PT6913B/pdf.php?id=1091787
Das Ding ist direkt mit dem Netz verbunden, die LEDs liegen ebenfalls 
auf Netz.
Versuche mal das Board zu entflechten, die Schaltung im DB ist simpler, 
als das was da bei dir auf dem Board ist.
Kannst ja mal bei der funktionierenden Lampe messen, wieviel Strom durch 
die LEDs fließt und wieviel Spannung an ihnen abfällt. Beim defekten 
Board isses dafür zu spät.
Dann kannst du je mit diesem Ergebnis schauen, ob die LED Platine der 
defekten Lampe noch in Ordnung ist.
Ansonsten auch mal im spannungsfreien Zustand ein paar 
Vergleichsmessungen machen. Ist due Gleichrichterbrücke (der SMD 
Vierbeiner) in Ordnung? Hat das IC einen Kurzen? Ist der Elko ok?

von Michael B. (laberkopp)


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Damian R. schrieb:
> Spricht aus Eurer Sicht etwas dagegen, den kaputten Widerstand einfach
> mit einem generischen Metallschichtwiderstand gleichen Wertes zu
> ersetzen?

Nein, ausser dass auch er etwas überlastet wird. Also entweder einen mit 
etwas geringerem Widerstandswert oder einen baulich grösseren desselben 
Werts.

Er ist bloss der Vorwiderstand gegen den Einschaltstromstoss des Elkos, 
bei mehr Leistung würde man einen NTC nehmen.

Sicher dass nichts andere kaputt ist ?

von Damian R. (djr)


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Vielen Dank für Eure Antworten!

Rainer W. schrieb:
> Vielleicht ist es wirklich ein Sicherungswiderstand, der seiner
> Bestimmung nachgekommen ist und schneller war, als die andere Sicherung.

Das war erst meine Vermutung, aber dann müsste ich doch eigentlich einen 
Kurzschluss auf der Platine feststellen können, oder?

Rainer W. schrieb:
> Der braune Schmodder bei RX1 stammt wohl von der Verlötung der Kabel.

Ja, die noch funktionierende Lampe sieht von innen ähnlich aus.

Gerald B. schrieb:
> Dann kannst du je mit diesem Ergebnis schauen, ob die LED Platine der
> defekten Lampe noch in Ordnung ist.

Die LEDs scheinen alle in Ordnung zu sein, in Sperrrichtung sperren sie. 
Von Anode zur Kathode kann ich zwar jeweils die Flussspannung nicht 
messen (meine Vermutung wäre dass die so ungefähr Richtung 20 V liegen 
könnte), allerdings leuchten die LEDs während der Messung schwach.

Gerald B. schrieb:
> Ansonsten auch mal im spannungsfreien Zustand ein paar
> Vergleichsmessungen machen. Ist due Gleichrichterbrücke (der SMD
> Vierbeiner) in Ordnung? Hat das IC einen Kurzen? Ist der Elko ok?

An Gleichrichterbrücke und IC messe ich jeweils die Diodenstrecken, die 
ich ungefähr (auch laut Datenblatt des IC) erwarten würde. Auch die 
Widerstände haben alle ihren aufgedruckten Wert.

Der Elko (Aufdruck 1.5µF/400V) kommt aber tatsächlich nur noch auf ca. 
4nF, der wurde also wohl lange genug in der Lampe gebacken. Allerdings 
misst der Elko aus der funktionierenden Lampe noch schlechter mit 
130pF... müssen also definitiv getauscht werden. Aber ob das die Ursache 
für den Ausfall war? Mit sinkendem C müsste doch die Belastung für RX1 
steigen, da die Stromspitzen größer werden, oder?

Arno R. schrieb:
> Damian R. schrieb:
>> Spricht aus Eurer Sicht etwas dagegen, den kaputten Widerstand einfach
>> mit einem generischen Metallschichtwiderstand gleichen Wertes zu
>> ersetzen?
>
> Ja

Michael B. schrieb:
> Nein

Also ja, wenn ich einen Widerstand gleicher Größe nehme und nein, falls 
ich einen größeren Widerstand nehmen würde?

Ich hab mal ein bisschen nach Drahtwiderständen 27 Ohm/MELF gesucht, 
aber bin bis jetzt nicht so recht fündig geworden. Firstohm scheint sehr 
viel in der Richtung herzustellen, nur wo könnte ich das kaufen? 
Alternativ hab ich noch die CMB 0207 von Vishay gefunden. Sind zwar 
keine Drahtwiderstände, nennen sich aber "High Pulse Load", könnte also 
auch passen. Mit einem Preis von 0,60€ bei Mouser aber ziemlich teuer, 
und Versand käme ja auch noch drauf. Außerdem bin ich mir nicht sicher, 
ob in so einer Discounter-Lampe wirklich so hochwertige Bauteile 
verwendet wurden...

Deswegen eben meine Frage, ob ich das nicht auch mit was einfacher 
verfügbarem reparieren könnte. Bei allem Spaß am Basteln darfs trotzdem 
halbwegs wirtschaftlich bleiben :-)

von Gerald B. (gerald_b)


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Laut DB ist der Elko optional. Also löte den für den 1. Test aus, ist 
eine Fehlerquelle weniger, wenn er beim Sterben nen Kurzen hinterlassen 
hat. Für einen 1. Test würde ich auf die Pads einen bedrahteten 
Widerstand ohne die Beine zu kürzen, draufpappen. Wenn das funktioniert, 
kannst du dich immer noch um was Passendes kümmern, aber ehe du 3 
verheizt, ist das die stresslosere Variante ;-)

von Rainer W. (rawi)


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Damian R. schrieb:
> Der Elko (Aufdruck 1.5µF/400V) kommt aber tatsächlich nur noch auf ca.
> 4nF, der wurde also wohl lange genug in der Lampe gebacken. Allerdings
> misst der Elko aus der funktionierenden Lampe noch schlechter mit
> 130pF... müssen also definitiv getauscht werden.

Hast du die Werte im eingebauten Zustand gemessen?

von Michael B. (laberkopp)


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Damian R. schrieb:
> Deswegen eben meine Frage, ob ich das nicht auch mit was einfacher
> verfügbarem reparieren könnte

Wie gesagt, löte einen baulich grösseren (bedrahteten) Widerstand mit 
ähnlichem Widerstandswert drauf, damit er länger hält als der alte.

: Bearbeitet durch User
von Lu (oszi45)


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Puff: siehe Blockschaltbild? Wenn der MOSFET immer leiten sollte, gibt 
es Rauch.

von Martin L. (makersting)


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Die Wirewound-Widerstände bekommt bei Ali. Ich nehme dann gleich 47Ohm, 
aber in 1/2W. Dämpft den ungesunden Stromstoß beim Einschalten besser.

Wenn klar ist, dass die Leuchte recht heiß wird, könntest du R1 (18 Ohm) 
etwas vergrößern, viell. 22 Ohm. Dann ist die Lampe etwas weniger hell 
(es gilt: I(LED) =300mV/R1, lt. DaBla), aber auch weniger heiß und alles 
lebt bedeutend länger. Die Chinesen nähen immer so gerne auf Kante (zB 
LED werden 0,3W-Typen sein, die derzeit mit 0,2988W belastet werden.

Den Elko würde ich unbedingt ersetzen. Das Licht "flackert" dann 
weniger. Darf auch gerne ein 450V-Typ sein.

von Martin L. (makersting)


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Doppelpost

: Bearbeitet durch User
von Damian R. (djr)


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Rainer W. schrieb:
> Damian R. schrieb:
>> Der Elko (Aufdruck 1.5µF/400V) kommt aber tatsächlich nur noch auf ca.
>> 4nF, der wurde also wohl lange genug in der Lampe gebacken. Allerdings
>> misst der Elko aus der funktionierenden Lampe noch schlechter mit
>> 130pF... müssen also definitiv getauscht werden.
>
> Hast du die Werte im eingebauten Zustand gemessen?

Im ausgebauten Zustand mit einer Testfrequenz von 100 Hz gemessen.

Lu schrieb:
> Wenn der MOSFET immer leiten sollte, gibt
> es Rauch.

Kann wie gesagt keinen Fehler am IC feststellen.

Gerald B. schrieb:
> Für einen 1. Test würde ich auf die Pads einen bedrahteten
> Widerstand ohne die Beine zu kürzen, draufpappen. Wenn das funktioniert,
> kannst du dich immer noch um was Passendes kümmern, aber ehe du 3
> verheizt, ist das die stresslosere Variante ;-)

Hab ich eben gemacht, ohne Elko und mit temporärem Ersatz für RX1 
funktioniert die Lampe wieder. Also scheint wirklich nur RX1 kaputt 
gegangen zu sein, an den Elkos kann ich keinen Kurzschluss feststellen.

Martin L. schrieb:
> Den Elko würde ich unbedingt ersetzen. Das Licht "flackert" dann
> weniger.

Tatsächlich flackert das Licht auch ohne Elko nicht, zumindest sehen 
meine Augen kein Flackern. Ich werd den aber dennoch ersetzen, statt ihn 
einfach wegzulassen.

Eines hatte ich noch nicht bedacht: Der Ersatz für RX1 darf kaum größer 
sein als der kaputte Widerstand, da zwischen Platine und Gehäuse nicht 
mehr Platz ist.

Ich hab mich mit Euren Hinweisen jetzt als Ersatz für RX1 für einen 
CMB02070X3309GB200 von Vishay (33 Ohm MELF) entschieden. Den Kondensator 
ersetz ich mit einem EGX2GM010E09OT von AISHI (1µF/400V/130°C). Damit 
wird wohl alles wieder funktionieren und hoffentlich noch ein paar Jahre 
halten. R1 werd ich auch noch anpassen, aber der ist ja nicht sehr 
kritisch. Da probier ich einfach aus, welche Helligkeit mir gefällt.

Danke für Eure Hilfe!

von Arno R. (arnor)


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Damian R. schrieb:
> Tatsächlich flackert das Licht auch ohne Elko nicht, zumindest sehen
> meine Augen kein Flackern.

Der Elko überbrückt die Zeiten in Nulldurchgangsnähe wo die Spannung für 
den Stromregler und die LEDs zu klein ist. Ohne den Elko gibt es dort 
also Aussetzer. Mit genügend großem Elko hast du richtiges 
"Gleichlicht".

Damian R. schrieb:
> Ich hab mich mit Euren Hinweisen jetzt als Ersatz für RX1 für einen
> CMB02070X3309GB200 von Vishay (33 Ohm MELF) entschieden.

Der Widerstand muss etwa 3,3kW Pulsleistung aushalten (10A beim 
Einschalten im Netzscheitelpunkt), das ist eigentlich nicht zulässig für 
den Typ, siehe Anhang. Normale Widerstände halten das schon gar nicht 
aus.

Wenn man den Wert noch etwas vergrößern kann ohne die Lampenfunktion zu 
beeinträchtigen, dann gewinnt man schnell an Sicherheit, weil die 
Leistung mit I² abnimmt.

von Damian R. (djr)


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Arno R. schrieb:
> Der Widerstand muss etwa 3,3kW Pulsleistung aushalten (10A beim
> Einschalten im Netzscheitelpunkt), das ist eigentlich nicht zulässig für
> den Typ, siehe Anhang. Normale Widerstände halten das schon gar nicht
> aus.

Diese Werte gelten aber doch nur, wenn man den Kondensator im Moment des 
Einschaltens der Lampe als idealen Kurzschluss betrachtet, oder? Müsste 
der Kondensator nicht alleine schon einen ESR von ca. 250-300 Ohm 
aufweisen, und damit die Pulsleistung für RX1 eher unter 100W liegen?

von H. H. (hhinz)


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Damian R. schrieb:
> Arno R. schrieb:
>> Der Widerstand muss etwa 3,3kW Pulsleistung aushalten (10A beim
>> Einschalten im Netzscheitelpunkt), das ist eigentlich nicht zulässig für
>> den Typ, siehe Anhang. Normale Widerstände halten das schon gar nicht
>> aus.
>
> Diese Werte gelten aber doch nur, wenn man den Kondensator im Moment des
> Einschaltens der Lampe als idealen Kurzschluss betrachtet, oder? Müsste
> der Kondensator nicht alleine schon einen ESR von ca. 250-300 Ohm
> aufweisen, und damit die Pulsleistung für RX1 eher unter 100W liegen?

Die Größenordnung kommt hin.

Und was die Lebensdauer der Elkos angeht, da gibts gerade bei so kleinen 
große Unterschiede.

von Arno R. (arnor)


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Damian R. schrieb:
> Müsste
> der Kondensator nicht alleine schon einen ESR von ca. 250-300 Ohm
> aufweisen, und damit die Pulsleistung für RX1 eher unter 100W liegen?

Ich habe eben mal 3 Stück Jamicon SK 4µ7, 350V gemessen, ESR: 9, 10 und 
11 Ohm, und die Dinger sind schon Jahrzehnte alt. Wenn der ESR wirklich 
verlässlich 250-300Ohm wäre, hätte man wohl gar keinen Schutzwiderstand 
eingebaut. Und nicht vergessen, der Schutzwiderstand ist geplatzt, also 
muss er wohl überlastet worden sein.

von Damian R. (djr)


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Arno R. schrieb:
> Damian R. schrieb:
>> Müsste
>> der Kondensator nicht alleine schon einen ESR von ca. 250-300 Ohm
>> aufweisen, und damit die Pulsleistung für RX1 eher unter 100W liegen?
>
> Ich habe eben mal 3 Stück Jamicon SK 4µ7, 350V gemessen, ESR: 9, 10 und
> 11 Ohm, und die Dinger sind schon Jahrzehnte alt. Wenn der ESR wirklich
> verlässlich 250-300Ohm wäre, hätte man wohl gar keinen Schutzwiderstand
> eingebaut. Und nicht vergessen, der Schutzwiderstand ist geplatzt, also
> muss er wohl überlastet worden sein.

Ich bin von der im Bild aufgeführten Formel ausgegangen. Wenn ich da die 
Werte aus dem Datenblatt des CD11GES einsetze komme ich auf ca. 265 Ohm, 
wenn ich mich nicht verrechnet habe. Ich werds aus Interesse aber mal 
nachmessen, wenn die Kondensatoren da sind.

Nur eine Vermutung, aber vielleicht soll RX1 weniger den Einschaltstrom 
begrenzen, als vielmehr bei einem Kurzschluss schlimmeres verhindern, 
bis die Sicherung eingegriffen hat?

von Martin L. (makersting)


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Damian R. schrieb:
> komme ich auf ca. 265 Ohm

Mein ESR-Meter sprach:
12 Ohm für einen 1uF/400V;
11 Ohm für einen 2,2uF/400V;

Beide sind billige Chinaware.

von Damian R. (djr)


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Martin L. schrieb:
> Damian R. schrieb:
>> komme ich auf ca. 265 Ohm
>
> Mein ESR-Meter sprach:
> 12 Ohm für einen 1uF/400V;
> 11 Ohm für einen 2,2uF/400V;
>
> Beide sind billige Chinaware.

Mit welcher Frequenz hast Du den ESR denn gemessen?

von Martin L. (makersting)


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Das MESR-100 misst lt. Aufschrift mit 100KHz.

Zum Test habe ich zwei der Cs in einem dieser berühmten chin. 
Transistortester gemessen: 13 Ohm und 18 Ohm ESR.

Alles weit weg von 265 Ohm.

von Damian R. (djr)


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Martin L. schrieb:
> Alles weit weg von 265 Ohm.

Das stimmt, allerdings sind die 100 kHz Testfrequenz ja auch weit weg 
von den 120 Hz, für die ich das ausgerechnet hatte. Wie gesagt, ich werd 
den ESR aus Interesse mal messen wenn die Elkos angekommen sind.

von Martin L. (makersting)


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Verwechselst du ESR mit X?

von Dieter W. (dds5)


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Martin L. schrieb:
> Verwechselst du ESR mit X?

Unwahrscheinlich.

1µF hat bei 50Hz ein X von knapp 1,6kOhm.

von Martin L. (makersting)


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Warum wird dann mit der Frequenz argumentiert? Verstehe ich nicht.

von H. H. (hhinz)


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Martin L. schrieb:
> Warum wird dann mit der Frequenz argumentiert? Verstehe ich nicht.

Es handelt sich nicht um ideale Kondensatoren. Bei realen ist der ESR 
von der Frequenz abhängig.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Dieter W. schrieb:
> 1µF hat bei 50Hz ein X von knapp 1,6kOhm.

Was immer X sein soll, der Scheinwiderstand ist deutlich größer als 
1,6kOhm.

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