太星電工 自動明滅LED小夜燈 拆解維修

fireopal

這是小弟在痞酷網學了很久後第一次發文
請各位多多指教
此次主角小夜燈插電後不亮...因此將其拆解



打開看後很明顯兩個電組整個燒掉了

畫了一個電路圖


為了知道這兩個電組組值
爬了很多文才知道...原來有光敏電阻這東西.n_150|
雖然這只是個簡單的電路
可也是我第一次完整研究的電路
但也讓我了解何謂橋式整流..電晶體開關電路...電容濾波...
但仍有很多疑問想請教各位前輩

由於採電容濾波，而LED所需20mA的前提下，電路所需的總電組為
V=110*1.414=155.5----以156方便計算   I=0.02
R=156/0.02=7800
LED電阻=3/0.02=150
0.47uF/400V麥拉電容組抗查為=5647
故目前電路上總電阻=150+5647=5797---以5800方便計算
缺少電阻=7800-5800=2000
156-3=153V  
153*1000/7800=19.6V
P=IV=19.6*0.02=0.39W
因他總共燒毀2個電阻，又舊電組燒成黑炭
故我各接1個2W1000歐姆的電阻

想問的是我這自行平分成2個1000歐姆的電阻是對的嗎
1.若是對的，是否也代表R1及R2可以只接一個2000歐姆的電阻即可，放R1或R2的位置是否有差異
2.若是錯的，則各為不同的阻值，那該如何分配阻值

對於電晶體電路,雖然爬了很多文,但還是有看沒有懂
3.電路中R3=1M歐姆的電阻作用是否為限制通過606J電晶體的電流,阻值如何得知須為多少
   這我不管怎樣算都得不到這阻值的答案,還是他是別的作用?

4.請教下圖的電路中,先不管LED後的電阻阻值對否,此電路中不管電晶體還是光敏電阻即使壞掉,電路應該都能正常作動
   為何LED還是會受其控制明滅,小弟實在是百思不得解,請求前輩的解說n_071|

原帖連結在此
便宜的「超省電 3個 LED 自動小夜燈 套件」

敢請諸位前輩為小弟解惑
感激不盡:sam30

專炸元件

短路耶XDDDDn_043|

維基:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E ... F%E7%94%B5%E9%98%BB

Cds特性為  光強電阻小  光弱電阻低

所以

當光敏電阻電阻小的時候電晶體就會被觸發而短路XDD

短路時就把LED的電給吃走了



難怪電阻會燒掉.............n_103|

不過說不定這是廠商的陰謀n_008|

robotai

我來回答看看，有問題再請各位高手大大指教。

1. 算阻容限流時是用交流電的平均值，也就是用110v，不需要用156v來算。因為10uF的那個電容會協助把電壓平均掉。
那兩個電阻應該是用來當保險絲用的。以大小來看，應該是1/2W的電阻吧？確定是2W的電阻嗎？如果以1/2W來算的話，W=VI=I^2R，所以電阻約為 W/I^2=0.5/0.02/0.02=1.25k, 取小一些，大約是1K應該剛好。

2. 所以不能用一個2K代用，因為 2K * 20mA * 20mA = 800mW，會燒掉。除非用 1W 以上功率的電阻。

3. 那個 606J 你有查到資料不是嗎？那是 SCR，不是一般電晶體。它的特性是 G, K電壓超過約0.8v時AK會開始導通，由於G, K中間還有LED，所以要光敏電阻上要有約3.2v+0.2v=4v電壓時才會導通。當SCR未導通，AC尖峰時，整個156v的電壓都在SCR上，所以只要光敏電阻高於約為27k以上(27k*156v/(1M+27k))=4.1v，就可以開始導通了。所以白天時光敏電阻的阻值應該要小於27K，LED才不會亮。

4. 另外附圖的這個使用電晶體的電路是在白天光敏電阻變低時，把原來用來點亮LED的電流轉由電晶體流掉了。所以LED不會亮，但電晶體卻在浪費電。
電晶體的電路沒有使用SCR的這個好，因為不管LED有沒有亮，都消耗了20mA的電能。但使用SCR的這個電路，在LED不亮時電路幾乎是不耗電的喔。

單晶片微電腦

這2個燒掉的電阻是150歐姆。我算了一下，這款光敏用了10個元件，結果是燒電阻，
之後這家公司還有出另一款也是光敏，用15個元件，結果是led嚴重光衰，
我不知道他們在搞什麼東東

單晶片微電腦

誰說白天不會耗電的，白天不亮但摸起來是熱熱的。
很無言........

robotai

單晶片微電腦 發表於 2013-3-29 04:04 AM static/image/common/back.gif
誰說白天不會耗電的，白天不亮但摸起來是熱熱的。
很無言........

感謝指正，看來我電路學要再多學學了。:sam05

請問白天是什麼元件會發熱呢？我對這電路運作還滿有興趣的。

fireopal

專炸元件 發表於 2013-3-29 12:04 AM static/image/common/back.gif
短路耶XDDDD

維基:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%85%89%E6%95%8F%E7%94%B5%E9%98%BB

您好，小弟不是很了解大大這句話的意思
－－短路時就把LED的電給吃走了....難怪電阻會燒掉－－
不是因為電晶體短路所以電才會送至ＬＥＤ使其發亮嗎
為何短路卻把ＬＥＤ的電吃走而導致電阻燒毀

所以我自己理解
因光敏電阻電阻大時整體迴路不導通導致電阻發熱而燒毀
的想法是錯誤的了
請大大在說詳細點讓小弟理解
:sam09

專炸元件

fireopal 發表於 2013-3-30 12:41 AM static/image/common/back.gif
您好，小弟不是很了解大大這句話的意思
－－短路時就把LED的電給吃走了....難怪電阻會燒掉－－
不是因為 ...

4號問題

-----------

燒掉的電阻為交流側
若使用者無時無刻都將裝置插在插頭上的話
那等同於是裝置無時無刻都在耗電
510歐姆又是限流電阻
限流電阻一定會產生無效功率  也就是熱
電子元件  很怕熱     電阻也是
短時間可能溫度還好
但是長時間的影響那電阻的溫度應該也有9X~1XXc了
所以他才會燒掉

就是因為熱

專炸元件

fireopal 發表於 2013-3-30 12:41 AM static/image/common/back.gif
您好，小弟不是很了解大大這句話的意思
－－短路時就把LED的電給吃走了....難怪電阻會燒掉－－
不是因為 ...

照理來說

應該是由電晶體去控制LED

但是現在變成說
電晶體在跟LED兩個在拉電

若是由電晶體去控制LED
那在電晶體截止時(也就是LED暗的時候)

因為沒有東西在消耗電能了阿
這時電路就可以休息了


若是電晶體在跟LED兩個在拉電

變成說電路無時無刻都要工作
好去讓電晶體把LED的電給吃走

LED的電被吃走他就不會亮了             (電會往阻抗低的地方跑也就是電晶體

fireopal

robotai 發表於 2013-3-29 01:35 AM static/image/common/back.gif
我來回答看看，有問題再請各位高手大大指教。

1. 算阻容限流時是用交流電的平均值，也就是用110v，不需要 ...

1.因為我爬文得知濾波電容最大電流須乘1.414即為156V,但大大又說只要用平均值110V即可,那...哪個才是對的???使用2W只是我怕又在燒毀才想換2W的

4.目前小弟糾結的點是就算沒有光敏電阻和電晶體,LED的迴路還是能正常導通,那為啥LED會受到光敏電阻所控制

macliu

110或156～～很簡單！！
你去量橋整前你側到的Vrms（電錶讀數）*1.414就好

你用110*1.414是因為你直接讓橋整接市電，現在你的圖上是經過電容降壓，所以你就直接量橋整in的這一端比較準確阿

聽的在多，不如自己動手測試一下，眼見為憑

單晶片微電腦

robotai 發表於 2013-3-29 09:40 AM static/image/common/back.gif
感謝指正，看來我電路學要再多學學了。

請問白天是什麼元件會發熱呢？我對這電路運作還滿有興趣的 ...

有興趣就把它改造更完美吧！

fireopal

單晶片微電腦 發表於 2013-3-29 04:00 AM static/image/common/back.gif
這2個燒掉的電阻是150歐姆。我算了一下，這款光敏用了10個元件，結果是燒電阻，
之後這家公司還有出另一款 ...

150歐姆是原本的規格阿,感謝告知:sam06

fireopal

感謝各位前輩的教導
專炸元件 大大解說的已經很簡單了
不過小弟慧根不是很好還是無法完全理解n_029|
不過就像macliu大大說的一樣
聽的在多，不如自己動手測試一下，眼見為憑
這兩天小弟就會找零件將其修好
到時在來報告結果
再次感謝大家n_024|

robotai

fireopal 發表於 2013-3-30 01:06 AM static/image/common/back.gif
1.因為我爬文得知濾波電容最大電流須乘1.414即為156V,但大大又說只要用平均值110V即可,那...哪個才是對的 ...

在選用元件時，耐壓要考慮元件上最大可能會出現的電壓，所以要以156v來看。但電容在交流電路上的等效阻抗，是用有效電壓來算，因為交流電是正弦波，不是隨時都是在156v的尖峰電壓，等效阻抗是以有效電壓來計算出來的。再加上LED亮時，電流會由10uF濾波，所以LED上的電壓會是平均的電壓，不會是最高電壓。如下圖LED電流路徑。(借用你原來的圖改一下正確的電路圖)

如果串在AC端的電阻是150歐1/4W都還會燒掉的話，那可能表示流過的電流超過40mA，如果直接換用2W電阻，到時可能會燒的是LED喔。

問題4的電流，在LED亮時電流是以下圖紅色路徑

白天時因為光敏電阻電阻低，電晶體會導通，所以電流就會變成下圖藍色的路徑，LED上就不會有電流，因為都流到電晶體那邊了。這樣應該比較清楚了吧。

A-John

正如robotai大大所說："電容在交流電路上的等效阻抗，是用有效電壓來算"，因此要求電路的總阻值只要110V/0.02A=5500，而0.47uF/400V麥拉電容阻抗=5647，已經大過5500，也就是說在不加任何電阻的情況下，LED的電流已經(稍微)小於0.02A了，所以再加R1和R2其實是沒必要的。

那麼R1和R2到底有什麼作用呢??可以這樣分析：
如果R1和R2都是150歐姆，而且會流過0.02A電流，那麼R1和R2各會產生150X0.02=3V的壓降、而且各會消耗3X0.02=0.06瓦的功率，合起來就是0.12瓦啦。

這0.12瓦所產生的熱度，在完全密封的情況下，可以保證長時間的使用下溫度持續增加... 會有什麼情況大家都知道啦!!

那麼現在要怎麼辦? 如果不想改變原電路的電流，再用2個150歐姆焊上去，並在外殼上鑽2個洞幫助散熱，保證可以用到天長地久。

或則直接用電線，多芯線那種，裡面的1絲絲細線，代替150歐姆的電阻焊上去，省掉這0.12瓦的耗電和發熱，而且多了2條保險絲，您說好不好呢??

fireopal

以下是我實作的結果
由於找不到修改主帖便直接回復在此了
以下兩個電阻皆是從壓箱底找出來的電阻板拆下的我也不知道到底規格是幾瓦的
猜測應該是1/2W
先用150歐姆


由於板子上的1K已經沒了便改用820歐姆的


裝好後用電表量了一下LED電阻,由於沒第三隻手無法拍照,敬請見諒n_068|
當用150歐姆電阻時LED電壓為2.9V
       820                                  3.0V
以目視來看接820歐姆的亮一點
感覺還滿奇怪的n_064|
在較小電流的環境上LED反而較亮且電壓高了一點,雖然沒差多少
希望不是我眼睛有問題該去看眼科了n_029|
不過最後我還是選擇了接820歐姆的電路
以下是成品照
至此這小夜燈到此告一段落
感謝各位前輩對小弟這簡單電路所提的解說和意見:on_032|


最後附上修改後的電路圖

fireopal

robotai 發表於 2013-3-30 11:24 PM static/image/common/back.gif
在選用元件時，耐壓要考慮元件上最大可能會出現的電壓，所以要以156v來看。但電容在交流電路上的等效阻抗 ...

感謝robotai的圖文解說
看完之後再回去看各位大大的解說
小弟總算懂了n_057|
真是不容易阿
感激不盡

fireopal

A-John 發表於 2013-3-31 11:52 PM static/image/common/back.gif
正如robotai大大所說："電容在交流電路上的等效阻抗，是用有效電壓來算"，因此要求電路的總阻值只要110V/0. ...

謝謝A-John所提出的修改建議
但小弟已經將成品完成了
等下次再燒掉的時後(聽說不用三個月就掛了)n_040|
再來試試多芯線的方式

ysc

A-John 發表於 2013-3-31 11:52 PM static/image/common/back.gif
正如robotai大大所說："電容在交流電路上的等效阻抗，是用有效電壓來算"，因此要求電路的總阻值只要110V/0. ...

或則直接用電線，多芯線那種，裡面的1絲絲細線，代替150歐姆的電阻焊上去，省掉這0.12瓦的耗電和發熱，而且多了2條保險絲，您說好不好呢??
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AC側那兩顆串連電阻不建議取消......取消1顆OK，至少要保持1顆，雖然電容有容抗，但那是以60HZ計算出來的，在電源投入瞬間或是插頭插入有點接觸不良時，那時瞬間的電源頻率就不是60HZ了，甚至還不是正弦波，此時容抗可能非常低，經橋式整流之後直接施加到LED上，很有可能電流太大讓LED掛掉，所以迴路內還是要保留一點線性阻抗以抑制瞬間電流。

搞掛過許多LED的經驗.......

A-John

ysc 發表於 2013-4-1 10:37 PM static/image/common/back.gif
或則直接用電線，多芯線那種，裡面的1絲絲細線，代替150歐姆的電阻焊上去，省掉這0.12瓦的耗電和發熱，而 ...

多謝ysc大大的建議，確實是好建議!!

kuny0605

請問這種LED燈,越用越暗是LED老化了?
還是電子零件老化? Ex: 電容...
謝謝回應!!

robotai

kuny0605 發表於 2013-4-5 02:08 PM static/image/common/back.gif
請問這種LED燈,越用越暗是LED老化了?
還是電子零件老化? Ex: 電容...
謝謝回應!! ...

通常是LED老化。

A-John

kuny0605 發表於 2013-4-5 02:08 PM static/image/common/back.gif
請問這種LED燈,越用越暗是LED老化了?
還是電子零件老化? Ex: 電容...
謝謝回應!! ...

市面上許多LED製品，也許是為了展示亮度、也許是為了"計畫性汰舊"，都會以滿載甚至是超載電流來工作，如果再加上散熱不良(可能也是"計畫性汰舊"的手段之ㄧ)，就會很快光衰。

雖然每個產品都會標榜"LED燈壽命10萬小時"，但許多都不到3000小時就光衰，甚至燒毀，因此，一直到現在，小弟還是只買LED燈的套件，自以測量、減少電流、加強散熱... 這樣比較能確保壽命達到10萬小時。

JASON-YANG

感謝分享!...