유지보수개조2019.01.09 17:30

요즘은 백열등 모양의 LED 램프가 널리 사용되고 있다. 2,000원 정도 하는 중국산은 뭔가 믿음이 가지 않아서, 필립스와 오스람 LED 램프를 구매했다. 


욕실등 내부에 전구 소켓이 2개가 있어서 오스람 LED 램프와 필립스 LED 램프를 각각의 소켓에 끼워 보았다. 똑같은 조건에서 사용되므로 먼저 고장나는 쪽이 내구성이 약한 제품이라는 판단을 할 수 있을 것 같아서였다. 




약 1년 정도가 지난 시점에서 LED 전구 하나가 고장났다. 


고장난 제품은 오스람 제품이었다. 



똑같은 조건에서 사용했는데, 오스람 LED 전구가 먼저 고장났다. 필립스 LED 전구는 멀쩡하게 잘 동작하고 있다. 




고장난 원인을 분석해 보기 위해서 LED 전구를 분해해 보았다. 




칩 LED 12 개가 직렬로 연결되어 있다. 


왼쪽에 검게 그을린 LED 가 고장난 것으로 추정된다. 직렬로 연결된 회로는 연결된 부품 중에 하나라도 고장이 나면, 회로가 끊기게 되어 전체가 점등되지 않는 단점이 있다. 


LED 내부를 자세히 보면, 빛을 내는 부분이 2부분이 있는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 이것은 일반적인 칩 LED 2개를 하나의 칩 LED 로 만든 것이라는 추측을 할 수 있었다. 


따라서 개별의 LED 에 걸리는 전압은 일반적인 칩 LED 전압(3V)의 약 2배 정도 될 것이라는 추측을 할 수 있다. 





기판 부분은 간단해보인다. 교류전류를 정류해서 직류로 만든 다음 컨트롤러를 이용하여 스위칭을 하고, 스위칭한 전류를 뒷면의 인덕터에 통과시켜서 벅 컨버터(Buck Converter) 원리로 전압을 낮춰서 LED 에 공급하는 방식으로 추정된다. 


D1 은 벅 컨버터를 구성하는 다이오드로 추정된다. 



소용량의 직류발전기를 이용하여 직류를 가해 보았더니, 고장난 LED 부분을 제외한 나머지 부분이 점등되었다. 고장난 LED 는 끊어진 것이 아니라 쇼트가 난 것이었다. 


전체 전압은 DC 80V 로, 개별의 LED에는 80/11 = 7.2V 의 전압이 걸렸을 것으로 추정되었다. 


LED 가 쇼트가 나면서 전체 저항이 낮아진 셈이 되었고, 부하가 더 커진 꼴이 된 것이다. 하지만 LED 컨트롤 회로는 기존의 정상상태의 기판에 전원을 공급하도록 설계되었을 것이므로 LED 의 단락으로 인해 전원기판에 과부하가 걸리게 되어 고장이 났다는 추정을 할 수 있다. 아니면 LED 는 정상인데, 컨트롤 회로의 설계 불량에 의해 LED 가 손상이 되었을 수도 있다. 



어쨌든 오스람 LED 전구에 비해서 필립스 LED 전구의 수명이 더 길다는 것이 실험으로 판명되었으므로 나는 앞으로 필립스 LED 조명을 주로 구매하게 될 것 같다. 

Posted by 블루토파즈