Techniek - Reparatie van een 'Knock off insect killer' vliegenlamp
Terwijl ik bij vrienden bezig was met het repareren van elektrische kachelthermostaten, zei de man van het stel ineens dat ze ook nog een vliegenlamp hadden die het niet meer deed, of ik daar ook eens naar kon kijken.
De lamp was er plots mee opgehouden en had daarbij kortsluiting veroorzaakt. Bij het lezen van het typenummer op de identificatieplaat bij de net-entree moest ik even grinniken: 'Knock off insect killer'...
Het model is voor nogal uiteenlopende prijzen te vinden bij veel Nederlandse webwinkels. Daarnaast zal er vast ruimschoots nepspul van Aliexpress of Amazon voorhanden zijn.
Daarmee is niet meteen gezegd dat dit slechte kwaliteit is.
De lamp zit buitengewoon stevig in elkaar, het netsnoer zit goed vast, de typeplaat oogt redelijk geloofwaardig en praktisch alles is te vervangen omdat het geheel modulair opgebouwd is.
Dat je waarschijnlijk nergens vervangende modules gaat vinden en áls je die al vind die waarschijnlijk duurder zullen zijn dan een nieuwe lamp is een ander verhaal.
De CE-markering is, zo vermoed ik, vals, maar dat kun je aan de buitenkant niet aflezen.
Open ermee!
Vier flinke schroeven aan beide kanten houden de afdek-kappen vast die aan het chassis van de lamp gemonteerd zijn. Aan elke kant van de lamp zit een net behuisde module. De module aan de netsnoerkant stuurt de TL-buizen (hoogfrequent-sturing) en de andere verzorgt de hoogspanning voor het rooster.
Beide modules zitten weer stevig vast met twee schroeven en bijna elke verbinding is los te nemen door middel van connectoren.
Alleen de hoogspanningsmodule is permanent verbonden, maar de draden bieden ruim voldoende overlengte om die zo dicht mogelijk bij de module af te knippen en later opnieuw aan de print te solderen.
Ik begon met de hoogspanningsmodule, puur omdat die vanwege de opbouw, met een PWM-controller voor het schakelen van de transformator, voor mij de hoofdverdachte was.
Bij defect raken van dit soort controllers gaat vaak ook de FET die de trafo schakelt stuk. De FET blijft dan geleiden en doordat de trafowinding minimale Ohmse weerstand heeft, gaat er bijna ongelimiteerd stroom lopen en klapt de zekering en (vaak) ook een automaat in de meterkast.
Maar de hoogspanningsmodule was in orde: althans, de zekering was heel en voor zover meten mogelijk was door de dikke hars waarmee de print in de behuizing vastgezet was, kon ik niets raars ontdekken.
Bij de TL-buis module begon ik met de twee FETs die ik kon ontdekken. Die bleken in orde. Het werd al laat en m'n middelen (licht) ter plekke waren beperkt, dus de twee modules werden mee naar huis genomen om daar verder te zoeken, de hele lamp (nogal een fors ding) werd me wat te gek.
Thuis meette ik eerst eens direct op de netaansluitingen van beide modules. Bij de TL-buis driver was dat raak: 0 Ohm, dus kortsluiting.
Hoewel een gare elco zelden sluiting veroorzaakt controleerde ik die ook, maar de capaciteit was nog boven opdruk en de ESR was ook nog binnen heel normale waardes.
Ik twijfelde even aan het formaat versus spanning en capaciteit, maar ook mij bekende fabrikanten (Nichicon, Rubycon, Panasonic) hadden elco's in dit formaat.
Omdat ik al zoveel zaken geëlimineerd had werkte ik vanaf dat punt door. Ik besloot de diodes van de gelijkrichtbrug na te kijken en daarvoor moesten ze aan 1 kant losgesoldeerd worden.
Daarbij viel iets op: de karakteristieke scherpe geur van een halfgeleider die het leven gelaten heeft. Grote kans dat dit de boosdoener was.
Boosdoener gevonden!
Diodes D1 en D2 waren in orde, maar D3 en D4 lagen in sluiting. Bij het lossolderen was me ook iets anders opgevallen: het omhoog buigen van de diodes ging erg gemakkelijk, terwijl mijn ervaring is dat 1N400x diodes behoorlijk dikke pootjes hebben die niet makkelijk buigen.
Omdat ik bij twee defecte diodes van een gelijkrichtbrug vermoed dat de rest ook een tik heeft gekregen, verving ik ze sowieso alle vier. Ik bewaarde 1 exemplaar om nader te onderzoeken, want er klopte iets niet...
De eerste hint kwam bij het meten van de diameter van de pootjes: net iets meer dan een halve millimeter. Volgens mij waren die van échte 1N400x diodes bijna een millimeter dik... Het zal toch niet?
Neppers!
Nou, wel dus. De diodes blijken neppers te zijn. De opdruk zegt dat het een 1N4007 is, maar dat is het in werkelijkheid niet, althans niet volgens de maten van gerenommeerde fabrikanten.
Ik heb de databladen van alle fabrikanten van 1N400x diodes bij Mouser er op na gekeken en de maatgegevens op een rijtje gezet:
| Maatgegevens van / dimensions of 1N400x diodes in millimeter | Fabrikant | Pindiameter | Diameter behuizing | |
| Min | Max | Min | Max | |
| Comchip | 0,7 | 0,86 | 2,00 | 2,70 |
| Diodes Incorporated | 0,71 | 0,864 | 2,00 | 2,72 |
| Onsemi | 0,71 | 0,86 | 2,00 | 2,70 |
| Taiwan Semiconductor | 0,71 | 0,86 | 2,00 | 2,70 |
| Rectron Semiconductor | 0,7 | 0,9 | 2,00 | 2,70 |
| Vishay | 0,71 | 0,86 | 2,00 | 2,70 |
| Diotec Semiconductor | 0,7 | 0,84 | 2,40 | 2,80 |
| Namaak-diode gevonden in apparaat | 0,55 | - | 2,55 | - |
Zoals duidelijk is verraden vooral de veel dunnere pootjes dat dit geen echte 1N4007 is. Ook de dikte van de behuizing valt op. Hoewel die binnen specificatie van elke fabrikant valt, is elke diode die ik zelf heb liggen (en van een gerenommeerde fabrikant is) dikker dan de gemeten 2,55 millimeter.
Op beide printen bleken nog enkele van deze neppers te zitten. Ik heb ze allemaal vervangen door échte 1N4007's. Van deze exemplaren verwacht ik overigens dat ze HF-werk voor hun kiezen krijgen en dus niet geschikt zijn, maar op dit moment had ik even niets beters.
Ik heb UF-varianten, de HF-variant van de 'gewone' 4007, besteld voor het geval dat.
In de kap aan de kant van de net-entree werden twee gaten geboord om twee paneelzekeringhouders voor 5 x 20 millimeter paneelzekeringen te kunnen monteren.
Dat is tenminste een standaard maat en bezwijken ervan geeft tenminste minder risico op (alsnog) een automaat die uitschakelt omdat de lengte van de zekering veel te klein is om de stroom betrouwbaar te onderbreken.
Daarom kan ik op de print de mini-glaszekering vervangen door een stuk koperdraad.
Daarna werd binnenin de bedrading zo ver mogelijk hersteld dat in ieder geval het licht aan kon om te kijken of dat werkte, dat was immers de module met de fout geweest.
Stekker erin, schakelaar om en... jawel, er is weer licht!
Probleem nummer 2 (en 3)...
Helaas ontdekte ik hierna pas dat op de print van de hoogspannings-voeding 1 hoogspannings-condensator defect was. Of nou ja, een van de pootjes was volledig weg en de print ter hoogte daarvan wat zwartgeblakerd.
Daar kwam ik natuurlijk net na een bestelling bij Mouser achter en nee, dergelijke condensatoren heb ik niet op voorraad.
Om deze module überhaupt te kunnen repareren was wat gepast geweld vereist, daar de print met een taaie, zwarte hars in de behuizing vast zat. Met flink wrikken met een schroevendraaier kreeg ik uiteindelijk ook deze module los.
Daardoor kon ik ook hier de zekering verwijderen. Dat was ook zo'n extreem kort zekeringetje wat je niet kunt vervangen. Omdat ook deze inmiddels in het huis van de lamp zelf gemonteerd was, kwam er een stuk koperdraad voor in de plaats.
De condensatoren zijn (volgens opdruk) 5 kV 10 nF exemplaren, vrij forse jongens dus. Of die opdruk klopt is de vraag. Ik kon alleen 6 kV exemplaren krijgen. Maar de 10 nF variant (Vishay 564R60GAS10) was zo enorm dat ik die in de hoogte waarschijnlijk niet kwijt kon.
Je ziet de grote oranje condensator op de foto. Ik heb nog gekeken of ik 'm alsnog kwijt kon door de condensator in de print te verzinken, maar ook dan werd het erg krap.
Dat dit mogelijk een probleem zou worden wist ik al bij het bestellen, dus voor de zekerheid bestelde ik ook twee 6 kV 6,8 nF exemplaren (Kemet CGP1C682MKWDAAWL25).
Dat ook die beduidend groter zijn (zowel in dikte als diameter) dan het origineel sterkt mij in de overtuiging dat de opdruk waarschijnlijk niet klopt: of het origineel kan geen 5 kV aan, of het origineel is geen 10 nF.
Ik nam een weinig representatieve proef op de som met de multimeter en de nog resterende condensator en die leek mijn vermoeden van een valse capaciteits-opgave te bevestigen.
De meting begon bij 6,5 nF, maar in de tijd die het koste om m'n camera te pakken liep de waarde langzaam op, om uiteindelijk bij 7,8 nF te stokken. Dat is dicht bij een 10 danwel 20 % tolerantie in de plus, zoals relatief vaak in de specificaties staat.
Uiteraard kan een afwijking naar beneden (van 8,2 of zelfs 10 nF) uiteraard ook, maar zoals gezegd: gezien de enorme verschillen in maatvoering, vermoed ik dat de capaciteits-opgave vals is.
Er was nog een ander 'probleem': de ontstoringscondensatoren op zowel TL-module als hoogspanningsmodule.
Hoewel ik op de hoogte ben van de vaak slechte kwaliteit van deze dingen in veel consumenten-apparatuur van tegenwoordig, had ik er eigenlijk overheen gekeken.
De gele 220 nF condensatoren zie je links op de foto van de TL-module. Ze zijn over het algemeen onderbemeten kwa spanning en nemen in capaciteit af, waardoor ook hun werking afneemt.
Daarbij kan de condensator blijven werken (lees: geen kortsluiting) en de lamp blijft gewoon werken, het is puur de ontstoring die afneemt.
De reden van de afname is - zoals al gezegd - een te lage werkspanning of ongeschikte materialen voor de toepassing van de condensator (het uitfilteren van hoogfrequente stoorpulsen).
Twee Kemet R413F12200000M, 220 nF 300 Volt (ACrms!) condensatoren zijn er voor terug gekomen. Op de hoogspanningsmodule betrof het er gek genoeg maar 1.
En klaar!
En na vervanging. Links is het origineel, rechts de vervanger. Op de foto valt het niet zo op, maar de vervanger is duidelijk groter in diameter en vooral veel dikker dan het origineel.
Daarna werden de hoogspanningsdraden opnieuw aangestript en in de print gesoldeerd. Vanwege de hoge spanning raad ik het af deze ergens in het midden weer aan elkaar te solderen en met krimpkous of zo te isoleren.
Ik heb de eigenaren gewaarschuwd dat een vlieg die geroosterd wordt wel eens een indrukwekkender *pats* kan opleveren in de nieuwe situatie... De lamp werd weer geheel werkend in elkaar gezet. Weer iets gered van de schroothoop.