作者：實作派
現代人講究節能環保，因此換用 LED 燈泡是個不錯的選擇，它確實能降低耗電量，不過這種環保概念商品可不便宜，一顆 LED 燈泡大約是鎢絲燈泡的 5 倍價格，若 LED 燈泡發生故障那可真的會心痛，那我們又該如何處理呢？剛好阿信助教這個月壞了 2 個 LED 燈泡，以下就要來告訴各位怎麼修理它，先來看看燈泡裡面的構造吧！
LED 燈泡（圖片來源：實作派提供）
拆解 LED 燈泡
LED 燈泡的外罩沒有螺絲，至少我手上的是這樣，基本上用手一擰，就可以直接把外罩拿下來（它只用膠簡單地黏在散熱座上），事實上我懷疑它是將散熱膏當作膠水來用，因為銜接處都是白白的散熱膏。
移開外罩後，就可以看到 LED 面板，把螺絲鬆開後就可以看到塞在燈座內的驅動電路。110 V 的市電穿過燈座將交流電源導入驅動線路，再將直流電接到 LED 面板。
（圖片來源：實作派提供）
驅動電路
LED 本身只能由直流電驅動，因此驅動電路的任務就是交流轉直流，如下圖 110 V 交流電從左方的兩條白線（L 火線、N 中性線）進來，經過整流轉換後再由右方的紅線與黑線（VCC、GND）出去接 LED 面板。除此之外，它也要能防止電壓與電流過大，如下圖，你會看到驅動電路右方有個控制 IC，編號是 BP2833A（在 R4、R5 之間），它就是用來做電源管理的功能。
（圖片來源：實作派提供）
LED 燈泡面板
驅動電路之後是接 LED 面板，為方便散熱，它以鋁板為基底，上方有印刷電路，將所有的 LED 串聯起來，所以整顆燈泡的方塊圖就會如下圖所示。
（圖片來源：實作派提供）
問題在哪裡？
終於進入到問題的核心了，首先要區分是驅動電路故障還是 LED 故障。燈泡整天開開關關，在開關的瞬間所造成的突波是最需要處理的，驅動電路如果沒做得強壯些，就會被這些突波打壞。
根據控制晶片 BP2833A 的 datasheet，它的輸出是 MOS 電晶體的汲極（Drain），所以是定電流驅動的 chip。換句話說，當你跨接越多 LED，為了維持固定的電流，VCC 就會越高。
- 直流輸出
我把 LED 面板移除後測量電壓，由於沒有負載，所以實際不會有電流通過，但驅動電路會有要讓電流維持恆定的趨勢，理論上 VCC 會被拉得很高，實際上我還聽到滋滋作響的聲音，VCC 經過測量後得到 156 V，由於我沒有正常的驅動電路可以比較，而測量結果和理論相符，我就當驅動電路是正常的。
- LED 單體
接下來就要看 LED 本體是否故障，由於面板上的 LED 是串聯在一起的，只要有一顆故障斷路，所有的 LED 都不會亮，所以我只好一顆顆檢查。
電表的低電阻檔位本身會供電給待測物做電阻測量，如此便能驅動 LED，另外由於電流很弱，它產生的亮度也相當弱，因此不至於讓你瞎掉，但足以用來驗證 LED。
下圖中驗證的 LED 看來很亮，純粹是攝影特性的關係，要是真的全功率亮起來，拍照起來整個背景會變成全黑。
經過驗證，我確實發現有一顆 LED 是故障的，導致電流無法經過它。
（圖片來源：實作派提供）
LED 故障排除
既然 LED 壞了，我們能換它嗎？只要有零件當然能，但舊零件得要能拿得下來才行。
我實際用烙鐵解焊發現無法將 LED 拿下來，因為它的基板是散熱超好的鋁，烙鐵的熱量一下子就被鋁板吸走，很難讓 LED 的焊錫接點全部融化，所以我不會想拿下來，拐個彎想了另一個方法，就是直接讓 LED 短路，使電流繼續往下一關流動，燈泡少一顆 LED 應該也不會差太多。
（圖片來源：實作派提供）
短路能讓電流繞過故障的 LED，所以短路不見得是壞事，全看你怎麼用它。實際將故障 LED 頭尾短路後，面板看起來就像下圖這個樣子，很明顯能看到有一條銀色的導線跨接在 LED 頭尾。
（圖片來源：實作派提供）
功能驗證
修好之後當然要驗證一下，由於 LED 實在是超亮，我只好把 LED 面板朝下免得變成瞎子，上電後果然燈泡全亮一如往昔（實際當然有少一顆 LED，因為我跳過它了），這樣就算修好啦！
順手測量了一下 VCC，結果是 57.1 V，平均一顆 LED 的壓降大約是 3.4 V。
（圖片來源：實作派提供）
原先我推測是頻繁的開關導致驅動電路掛點，但是實際觀察發現驅動電路沒有問題，反而是印象中不常壞的 LED 壞了，這是特例還是通例？我也不清楚，但既然手上還有另一個故障的燈泡，就一起拿來看看吧！
拆開測量之後，一樣是 LED 單體故障，而且這顆燈泡有 2 個 LED 掛點，在下圖中可以看到有兩個跳線。
（圖片來源：實作派提供）
跳線之後上電做驗證，燈泡馬上大放光明，這表示目前為止我遇到的都是 LED 單體故障。可能有人會問，如果驅動線路故障，該怎麼修？如果是這樣，我應該就不修了，因為驅動器藏在燈座內部，除非能找到方法鬆開燈座底部的結構，不然沒辦法將驅動器拿出來。剛才我是硬把驅動器拔出來，才能拍照給各位看，這種方式做做研究可以，但修好後會裝不回去。
若只單純短路 LED，則可以不用拆螺絲拔驅動器就能維修，想省錢的朋友們可以試試喔。
另外也跟各位報告一下維修之後的使用情況，這顆 LED 燈泡在跳過一顆 LED 單體後，再繼續工作了半年就又壞了，這時我就沒有再去追究哪裡故障了，因為直接換一顆新的燈泡比較快。
我推測是開關電源瞬間的突波把 LED 打壞的，因為 LED 實在是不太容易壞，如果給它太高的電流直接就掛了，所以 LED 的驅動電路很重要，偏偏驅動電路的零件很多、成本又高，如果希望它能對抗暫態突波又想要便宜，這真的很難，有廠商可以突破應該會造福很多人。
（本文經同意轉載自實作派電子實驗室、原文連結；責任編輯：賴佩萱）
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