一款LED充电灯电路屡爆电容的原因分析
一款LED充电灯,插220v电源不能充电,充电指示灯不亮;打开照明开关K1,LED2照明灯不亮。
拆机,发现电解电容C2爆浆,电阻R2烧黑。更换以上元件,充电几分钟后闻到一股糊味,充电指示灯灭。
再次拆机,发现电解电容C2再次爆浆,电阻R2再次烧黑。
测绘该LED充电灯电路如下:
更正:LED2应为18只LED灯并联。
怀疑C1有暗击穿,更换C1并再次更换C2、R2,重新插入220v电源上充电,几分钟又出现电容C2爆浆,电阻R2烧黑。
测铅酸蓄电池两端电压为零,由此怀疑电池损坏。
下面是网上找到的对该电路故障的详细分析,很有道理,发上来供大家参考。
LED充电灯原理及维修全攻略:
原理图:
220V交流电先经过阻容(R1、C1)降压,再通过整流桥(D1)整流,电容(C2)滤波后给蓄电池充电。LED1、R2为充电指示灯电路。当开关K1闭合后,蓄电池中的直流电经过电阻(R3)限流,加在发光二极管(若干LED并联,这里用一个LED2来表示)两端,使LED发光。
需要说明的一点是,虽然220V经过阻容降压,但并没有隔离,对地电压可能依然很高,人若触摸,可能会产生危险。
元件详细参数:
R1:300k-500k
C1:155的CBB电容,耐压一般为交流250V
D1:1N4007*4
C2:50V100uF铝电解电容
Battery:4V1200mAh或者800mAh的铅蓄电池
R2:300-500
LED1:红色3mmLED
R3:几欧姆1W电阻,也有用一个二极管1N4007来代替的
LED2:白光5mmLED若干,并联
在检修LED充电灯的过程中(尤其是某折叠LED充电灯,特受大家欢迎),我们拆开盖板,往往会闻到一股电容爆浆的味道,再看电容(C2)电解质散落在盖板内各个角落,甚至有电阻(R2)已经烧焦。
把盖板里面清除干净,取下烧焦的电阻和爆浆的电容,再换上新的之后,插上220V交流电,过大约3-5分钟之后,电容又会爆浆。这已经成为困扰我们维修队员已久的问题。
前几天我们接手一个这样的灯,准备彻底弄清楚这个问题。我们拆下了电路板中的所有元件,并一一检测,但都未发现问题;给蓄电池充电10个小时以上,但蓄电池电压依然很低。
使用Multisim对以上原理图进行仿真发现,在整流桥的正负输出端未接入负载时,其两端电压为310V(220V*1.414),而当并联上30欧姆的负载时,两端电压只有5V左右,于是问题终于找到了。
我们一般所说的阻容降压其实是一个错误的说法,正确的说法应该为阻容限流。电容的容抗为Zc=1/2ᴨfC,代入f=50Hz,C=1.5uF得到Z=2.1k,Imax=U/Zc=104mA。当未接入负载时,整流桥的正负输出端的电阻无穷大,分得全部电压,即310V;而当接入负载功率越大,即电阻越小,则分压越小。
在LED灯的电路中,负载为蓄电池。测量蓄电池的短路电流Isc,仅为0.004mA,其内阻约为1兆欧,而正常的蓄电池内阻应该是欧姆级的。
蓄电池内阻过大,导致充电充不进去;
蓄电池分压过高,使并联的滤波电容C2两端电压超过耐压值,导致电容爆浆;
蓄电池分压过高,使充电指示灯电路两端电压太高,电阻R2消耗功率太大,导致电阻烧断;
蓄电池内阻过大为上述LED灯出现的各个问题提供了一个合理的解释,困扰已久的问题终于解决。
那么导致蓄电池内阻增大的原因是什么呢?
1、LED灯生产厂家为节约成本,偷工减料,没有对电池进行保护;
2、用户使用过程中经常过充过放,加速了蓄电池的老化。