LED전등 원리와 고장진단법

주택에 살면서 대부분 모든 등을 LED로 교체하였다.
그렇게 살다가 5년 정도 됐나... 암튼 시간은 흘렀다
처음에는 거실 천장등이 깜빡이더니 어느 순간 거실 등이 켜지지 않는 상태가 되었다.

LED 전등이라는 게 정말 단순한 구조인데,
집 콘센트 전기 AC 220v를 직류로 변환해서 3v ~ 9v 정도의 LED를 켜는 구조 인다.

교류를 직류로 변환하는 장치를 컨버터라고 부르고, 예전에 우리가 사용하던 형광등의 안정기 같은 거라고 생각하면 된다.
이 컨버터에서 나오는 전압은 직류 3v~9v가 출력되는 게 아니고 수백 volt 정도 나온다.
그 이유는 조명으로 쓰는 LED가 기판에 직렬로 연결되어 있기 때문이다.

모든 LED가 병렬로 연결된다면 오히려 전류가 상당히 높아야 되기 때문에, 전선이나 기판의 동선이 허용전류를 버틸 만큼 두꺼워야지,,
그렇게 만들면 컨버터 단가가 올라갈 것이고 LED 전등 가격도 높아질 수밖에 없다.

LED 연결 방식

위 그림에서 처럼 직렬연결과 병렬연결했을 때 장단점을 보자면
1. 직렬연결 시 회로가 단순하지만 병렬연결 시 회로가 복잡하다.
2. 직렬연결 시 전압만 높이고 전류는 낮게 해도 되지만, 병렬연결 시 전압은 낮고 전류가 높아서 회로선이 굵어야 된다. 단가가 올라감

그렇다 대부분의 제조사에서 LED는 직렬로 연결해서 제품을 출시한다
직렬연결 시 LED 하나만 고장 나도 전체 LED가 구동되지 않는다. LED 하나 때문에,, 전등이 안 들어온다.

그럼 제조사에서 어떻게 이 단점을 보안했을까???????
정답은 LED 2개나 3개를 병렬로 구성하고 그걸 다시 직렬로 만드는 방식을 사용한다.

즉, LED고장 확률을 낮추는 방법을 사용했다. 2개씩 병렬로 나머지가 직렬연결이라면, 적어도 2개가 동시에 고장 나야 전등 전체가 고장 나는 것이나, 그림의 직렬의 확률보다 고장률을 낮추는 것이다.

전등 조명용으로 자주 사용하는 LED는 주로 3v 짜리가 많이 사용되는데, 5630이나 5730이 주로 사용된다.
전구형은 9v 용 2835를 많이 쓰기도 한다.

LED 부품만 따로 사고 싶으면 전자부품 쇼핑몰에서 구매할 수 있다, 검색창에 전자부품 쇼핑몰이라고 치면 많이 나온다.

LED고장이 아닌 경우라면 컨버터 불량이다, 컨버터는 전기를 넣어서 테스터기로 측정하면 되기 때문에 안전에 유의만 한다면 쉽게 불량을 판별할 수 있다.
컨버터는 LED 전등 구성할 때 LED의 개수나 LED 자체의 저항값까지 고려해서 설계하기 때문에, 아무것이나 교체해서 사용하는 걸 추천하지 않는다. 동일스펙의 컨버터로 교체하는 걸 추천한다.

 

고장 증상 유추해 보는 방법

LED 가 고장 나기 전에 깜빡거린다.  그러다가 등이 안 들어온다. 
그런데 컨버터 불량인 경우에도 깜빡거린다
규칙적으로 깜빡거리고 장기간 지속되면 컨버터 고장일 확률이 크고 LED 가 깜빡거리면 수일 내로 등 전체가 안 들어오게 되고 그때는 LED 고장이다.

차단기를 내리고 전등을 분리할 때 기판만 분해하자

그리고 LED를 테스트 하자. 가능하면 파워서플라이나 건전지로 하면 좋다. 가끔 테스터기에 검사 모드가 있으나 아주 소전력이기 때문에 LED가 구동 안 될 수 있다.

LED 문제가 아니라면 컨버터 불량이다. 둘 중 하나이다

단, 기판에 LED와 컨버터가 일체형으로 들어가 있는 제품이 간혹 있다. 이런 경우, LED 불량이면 수리가 쉽지만 내부 기판의 컨버터 회로 문제이면 버리고 사는 게 싸다.

LED 수리 방법

https://youtu.be/twT5drVkBuY

 

https://youtu.be/REBvCuBND1g