Схема silver star yx 038
Обновлено: 02.07.2024
На этот раз Алексей расскажет про устройство и электрические схемы светодиодных ламп, и расскажет про 4 простых способа доработки схем светодиодных ламп.
Я лишь буду, как обычно, в цитатах вставлять некоторые комментарии и ссылки.
Итак, слово Автору.
4 простых доработки светодиодных ламп
Речь пойдёт про современные светодиодные лампочки, которые теперь стали более доступны. Идеи доработки LED ламп, изложенные в статье, пригодятся заядлым самодельщикам. В начале рассмотрим конструкцию, позже доработки.
Современная конструкция ламп получилась в результате эволюции проб конструкторов сделать лампочку доступной и максимально эффективной и сейчас эта конструкция наиболее часто встречается.
Сравнение принципов построения схем светодиодных ламп
Чаще всего встречается неизолированный драйвер, его схему делают на импульсном понижающем преобразователе.
Применение такого драйвера в светодиодной лампочке имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими схемами:
- хорошая стабильность выходного тока в широком диапазоне питающего напряжения, полное отсутствие пульсаций, по сравнению со схемой на конденсаторном балласте.
- более высокий КПД по сравнению с изолированным и с линейным драйвером. Выходное напряжение такого драйвера гораздо выше, чем у изолированных драйверов. Для получения заданной мощности, применяются светодиоды с несколькими кристаллами в одном корпусе, что позволяет поднять напряжение и снизить ток в цепи, КПД повышается за счет снижения потерь в цепи питания.
- меньшие размеры и стоимость по сравнению с изолированным драйвером, так как дроссель получается меньше, чем трансформатор для такой же мощности. Из за особенности схемы, дросселю не нужно переваривать всю мощность, в отличии от трансформатора в изолированном драйвере, меньше нужно материала, для его изготовления.
Сравнение внешнего вида драйверов светодиодных ламп
Будьте осторожны при работе с такими драйверами, чтобы не получить удар током!
Фото платы изолированного драйвера с обратной стороны:
Изолированный драйвер для светодиодов с разделительным трансформатором
Разбираем светодиодную лампочку
Корпус ламп делают из композитного материала, который служит теплоотводом для светодиодов. Разбираются лампочки разных производителей довольно просто. Рассеиватель держится по периметру на защелках и силиконе. Поддеваем ножом и подрезаем герметик по кругу, колпак рассеивателя снимается с некоторым усилием.
Разборка светодиодной лампы
Плата с диодами может быть запрессована или прикручена винтами, контакты могут быть припаяны или съемными. С прикрученной платой всё просто, а вот с запрессованной придётся повозится. Мне обычно удается подковырнуть плату плоской отвёрткой, но каждый раз, у разных производителей это не всегда удаётся совсем без повреждений корпуса, иногда откалывается кусок пластика, который затем можно приклеить обратно, если есть необходимость.
После снятия платы со светодиодами не нужно сразу пытаться извлечь драйвер, это не получится. Будут мешать провода, идущие от цоколя лампы.
Драйвер внутри светодиодной лампы
На заводе сборка происходила в другом порядке, чем мы пытаемся разобрать. Необходимо поддеть и вытащить центральный контакт цоколя лампы, так один вывод освободится, а второй можно отпаять или отрезать от самой платы, а потом при сборке его придётся удлинить.
Смотрим, как устроена LED лампочка
Теперь можно рассмотреть все детали лампы и из чего она устроена. Разработчики ламп заложили определенные характеристики в конструкцию лампы, а именно ток через светодиоды, который обусловлен несколькими требованиям, такими как температурный режим, яркость и мощность потребления, срок службы лампочки и соотношение цены и всех этих характеристик.
Теорию мирового заговора производителей, по которой производители заинтересованы делать не надёжные вещи, мы рассматривать не будем, моё мнение что это миф, всё диктует маркетинг и потребители, а производители делают то что у них заказывают, то что хорошо продаётся, значит всегда ищут середину между надежностью и ценой. В наших реалиях обычно более дешёвые товары выигрывает по продажам, в итоге имеем то что имеем.
Выход из строя лампочки в большинстве случаев происходит из-за обрыва в цепи светодиодов.
При эксплуатации, после включения лампочки, происходит нагрев кристаллов светодиодов и термическое расширение. Токопроводящие выводы от кристаллов делают в виде тонких нитей из золота, так как золото очень пластичный металл и хорошо переносит деформации не разрушаясь. Коэффициент расширения у кристаллов и остальных материалов конструкции светодиода не одинаков, со временем от включений и выключений лампочки, термическая деформация разрушает вывод кристалла светодиода или место его крепления, цепь разрывается и лампа выходит из строя.
К слову, для меньшего воздействия температуры на линейные размеры, хорошее решение делать светодиоды с несколькими более мелкими кристаллами, чем с одним большим такой же общей площади, и за одно это позволяет поднять напряжение питания светодиода при последовательном включении кристаллов внутри одного корпуса светодиода.
Светодиод для лампы с тремя кристаллами, работающими в облегченном режиме
Доработка лампы для увеличения срока службы
Первая доработка заключается в снижении тока через светодиоды, что позволяет значительно продлить срок службы лампы, яркость свечения при этом неизбежно снижается. Снижение яркости при снижении тока через светодиоды происходит не линейно, с некоторым отставанием, так что снижением тока достигается дополнительное повышение КПД светодиода, что в свою очередь еще больше снижает температуру кристаллов, такой доработкой убиваем двух зайцев.
Для наглядности КПД светодиода и потерь в виде тепла, дан график зависимости тока через светодиод и яркости свечения, где показана нелинейная зависимость.
Зависимость яркости светодиода от прямого тока с учетом тепловых потерь
Первая переделка схемы драйвера LED лампы
Резистор нужно заменить на резистор бОльшего сопротивления или отпаять один из двух резисторов. Ток через светодиоды снижается пропорционально увеличению сопротивления резистора датчика тока.
Даже незначительное снижение тока через светодиоды и мощности лампы существенно продлевает срок службы, так как температура самого кристалла светодиода снижается гораздо в большей степени, чем температура наружного корпуса лампы из за теплового сопротивления переходов кристалл-подложка-припой-проводник платы и т.д., и уменьшается тепловое расширение разрушающее место крепления проводника к кристаллу.
Возьмем случай для наглядности как тепло передается от кристалла в окружающую среду: допустим линия электропередач где нибудь либо очень длинная, либо сечение проводов маленькое, при включении приборов разной мощности происходит заметная “просадка” напряжения , чем выше мощность потребителя, тем больше просадка напряжения (потери).
Так и с теплом у светодиодов, при одном и том же тепловом сопротивлении, при меньшей мощности на кристалле, тепло лучше передаётся на корпус и в окружающий воздух (меньше “просадка”).
Более дорогие лампы отличаются большим количеством светодиодов на меньшем токе и заниженной мощности, чем у более дешёвых ламп, светоотдача люмен/вт у них больше и режим светодиодов более щадящий. На фото ниже лампочка с заявленной светоотдачей около 108 Лм/вт, тогда как обычно это не более 100 лм/вт.
Светодиодная лампочка с большей светоотдачей
Я обычно занижаю мощность на 20-30%, но делаю это на новой лампе, пока золотые проводники еще крепкие.
Та же лампа, со вскрытой колбой
Делал занижение мощности когда проводил ремонт светодиодной лампы, но тут для надёжного результата нужно снижать ток через светодиоды как минимум на 50%, так как все светодиоды из одной партии и работали в одинаковых условиях, раз один сгорел, то остальные будут один за одним все потихоньку выходить из строя, лампа долго после ремонта не проработает без занижения мощности, если конечно не заменить сразу все диоды на новые, но это не всегда приемлемо.
Плавное увеличение яркости при включении
Вторая доработка позволяет включать лампу плавно, например для применения в спальне.
Для этого нужно включить позистор (терморезистор с положительной температурной зависимостью, или термистор PTC) параллельно всем или большей части светодиодов.
Доработка светодиодной лампы для плавного включения яркости
Доработка светодиодной лампы позистором
Доработка светодиодной лампы термистором для плавного розжига
Драйвер для последовательно включенных светодиодов, который используется в люстре, и его схему я подробно рассмотрел в статье Почему перестали гореть светодиоды в люстре.
Позистор нужен с холодным сопротивлением 330-470 Ом, его маркировка wmz11a, такие есть в продаже или их можно добыть из энергосберегающей лампы мощностью 32 вт, в менее мощных КЛЛ, позистор с холодным сопротивлением 1 кОм и более, что не очень подходит для нашей доработки, разве что взять их несколько штук и соединить параллельно, но я этот способ не пробовал.
Позистор (терморезистор), который входит в схему КЛЛ
Я так доработал 3 лампы в люстре на потолке, мощностью 7Вт (а было 9 вт изначально, мощность занижена для долговечности), и одну лампочку 3Вт в бра. Плавное включение до 100% происходит примерно за 30 сек.
Ночник с пониженной яркостью на светодиодной лампочке
Ночник на переделанной LED лампе
Тут нужно доработать драйвер, убрать резистор который есть на плате драйвера, он нужен в схеме для разрядки выходного фильтрующего конденсатора и допаять резистор 150 кОм мощностью 1 Вт параллельно выводам микросхемы.
Схема доработки светодиодной лампочки для работы в режиме ночника
Еще нужно установить в выключатель резистор 68 кОм и мощностью 1 Вт параллельно контактам выключателя, но стоит помнить, что теперь патрон лампочки будет находиться под напряжением.
Резистор на контактах выключателя для переделки схемы LED лампочки
Работает схема так : Образуется делитель напряжения, один из резисторов делителя в выключателе, а второй в лампе. Питание приходит на лампу но с меньшим напряжением благодаря делителю. Для запуска драйвера напряжения недостаточно, ток идет по цепи через резисторы делителя и светодиоды, лампа светится с малой яркостью, которая будет зависеть от сопротивления резисторов.
В некоторых драйверах (не во всех, стоит попробовать в начале без подстроечника) придется поставить подстроечный резистор 100 кОм параллельно керамическому конденсатору фильтра питания микросхемы, чтобы настроить напряжение питания и избежать эффекта мигания лампы в режиме ночника, когда микросхема драйвера пытается стартовать.
Резистор подстроечный для переделки схемы LED лампочки
Подстроечным резистором нужно добиться, чтобы микросхема не стартовала в режиме ночника, а в штатном режиме работала как положено. Мощность потребления ночника с приведенными номиналами резисторов 0,42 вт. Когда выключатель включен, лампа работает как обычно, но мощность лампы становиться выше, чем была раньше, ровно на ту мощность, которая будет рассеиваться на резисторе, припаянном на выводы микросхемы драйвера.
Схема светодиодной лампы с датчиком освещенности
Четвертая доработка тоже расширяет функционал как и третья . Я сделал светильник с использованием драйвера от лампочки и функцией полноценного сумеречного датчика. Понадобилось кроме драйвера дополнительно всего две детали!
Я уже писал статьи про датчики освещенности (сумеречное реле), которые есть в продаже. Тут про его устройство, а тут его схема.
Схема Светодиодной лампочки с встроенным датчиком освещенности
Схема сумеречного датчика (фотореле) получается энергоэффективной, компактной и дешевой. Потребление в режиме ожидания 0.06 вт.
Гениально по простоте, эффективности и функционалу.
Схема работает так: фоторезистор включен в схему драйвера параллельно питанию микросхемы, при увеличении освещенности его сопротивление уменьшается и шунтирует питание микросхемы драйвера, позволяя выключать свет, или включать светильник по мере наступления темноты и снижения освещенности. Ток который потребляет микросхема всего 1 мА, это позволяет обойтись без усилителей сигнала. Сопротивления фоторезистора и его мощности рассеивания вполне достаточно для стабильной работы схемы. Одна ножка фоторезистора присоединена к выводу питания микросхемы, которое составляет 17 В, а вторая через подстроечный резистор к выводу с датчика тока.
При подаче питания на микросхему, начинает протекать ток через датчик тока, возникает падение напряжения на датчике тока, возникает положительная обратная связь и обеспечивается гистерезис, повышая стабильность работы. Фильтрующий конденсатор микросхемы драйвера обеспечивает защиту от внешних помех и нежелательных срабатываний при быстрой смене освещенности, например от движущихся теней.
Настройка работы сводится к установке движка подстроечного резистора для желаемой чувствительности срабатывания. Таким способом легко дорабатываются не изолированные драйвера разных производителей на микросхемах с одинаковыми схемами подключения. Было проверено работу схемы на драйверах BP2831, BP2832, BP2833, sic9553, BP9833D, BP2836, и еще с одной микросхемой с неопознанной маркировкой. Аналогичная микросхема CL1501.
Было доработано таким сумеречным датчиком 2 светильника, один теперь работает на входе в подъезд дома, его мощность 8 вт, а второй светильник изготовлен с нуля, корпус из банки от косметического крема, его мощность сделал 5 вт, а светодиод использовал 10 вт (китайских 10 Вт :)). Светильник установлен и работает на лестничной клетке. Важно фоторезистор спрятать от света самого светильника. Я расположил его на корпусе светильника и заделал чёрной термоусадочной трубкой, оставив небольшие бортики, чтобы получился колодец для света, иначе светильник будет мигать при попадании на датчик света от светодиодов. Глубины гистерезиса хватает, чтобы отраженный свет от стен не вызывал эффекта мигания.
Самодельный светильник с датчиком освещенности на фоторезисторе
Доработанный светодиодный светильник с датчиком освещенности
Во втором светильнике схему расположил в патроне от КЛЛ, плату и подстроечник приклеил, всё заизолировал каптоновым скотчем, фоторезистор закрепил на корпусе светильника. Получилось универсальное решение, при необходимости можно быстро произвести замену на стандартную лампочку, выкрутить из патрона светильника свой самодельный фотодатчик, а выключатель разомкнуть.
Светильник с выносным датчиком
Сейчас зима, темнеет рано, очень часто приходится вначале пройти по темноте и включить свет, а тогда зайти домой, выходит что мне уже свет не нужен, а с автоматическим датчиком освещённости на много удобнее :)
На этом Алексей завершает повествование, и я уверен, он будет рад ответить на все вопросы в комментариях к статье!
Такой контроллер ещё называют в быту пультом дистанционного управления, блоком радиоуправления, либо дистанционным выключателем.
Где в основном применяется блок управления люстрой и как он работает, я очень подробно расписал в других моих статьях:
Всё, хватит вступления. Переходим непосредственно к теме статьи.
Как устроен контроллер с пультом для люстры
Коротко ещё раз, о чём речь.
Куда подключаются провода контроллера, в этой статье рассматривать не будем. Этому уделено достаточно много внимания в других моих статьях, ссылки выше.
Инструкция по использованию и подключению блока управления дана на его корпусе:
Инструкция по управлению и подключению контроллера светодиодной люстры
Вскрываем корпус дистанционного выключателя. Digital Remote Switch
На фото специально пульт и контроллер положил рядом, чтобы было видно название.
Схема контроллера светодиодной люстры
Напоминаю, что этот дистанционный радиоуправляемый выключатель (блок управления) можно применять не только в люстрах, но и в других электронных устройствах. Можно коммутировать любое напряжение (в разумных пределах, при небольшой доработке печатной платы), и любые токи (ток ограничен током реле, но можно поставить дополнительные контакторы).
Схема контроллера приведена ниже:
Схема контроллера для люстры с пультом управления Sneha B-827
Имея эту схему, можно смело браться за ремонт контроллера, и шансы на успех довольно высоки.
Для подробного рассмотрения схемы я её увеличил, и разбил на 6 условных частей:
Схема контроллера светодиодной люстры, разбитая на части для легкого понимания
Рассмотрим каждую часть по отдельности.
1. Силовое питания и коммутация
В эту часть схемы входят входные и выходные цепи, и контакты реле, через которые питается нагрузка.
Катушки реле входят в 3-ю часть схемы.
Ноль и фаза поступают дальше.
На эту часть приходит напряжение 220В, ноль и фаза. Ноль проходит на диодный мост через дроссель, который в некоторой степени устраняет высокочастотную помеху по питанию, которая может приводить к сбоям. Для этой же цели служит конденсатор С1.
Фаза на диодный мост приходит через гасящий конденсатор С2, который для безопасной работы зашунтирован резистором R1.
Каждый диод диодного моста также зашунтирован конденсатором, для минимизации высокочастотной составляющей питающего напряжения.
Выход диодного моста нагружен на конденсаторы фильтра С3 и С4, которые служат для фильтрации низкочастотной и высокочастотной составляющих выходного напряжения моста. Напряжение стабилизируется цепочкой из последовательно соединенных стабилитрона VD2 на 12В и ограничительного резистора R4.
В результате в точке А образуется напряжение постоянного тока 12,5-15В по отношению к нулевому проводу (минус диодного моста).
3. Ключевые транзисторы
Далее напряжение 12В поступает на схему стабилизации питания +5В. Напряжение на входе этого стабилизатора понижается и стабилизируется цепочкой из резистора R6 и стабилитрона VD4 на 12В и подается на интегральный стабилизатор 78L05. Далее, стабилизированное напряжение +5В дополнительно фильтруется конденсаторами С5 и С6, поскольку нужно особое качество постоянного напряжения.
5. Радиомодуль
6. Декодер радиосигнала
Контроллер, который мы ремонтируем
Схема этого контроллера почти полностью совпадает со схемой, приведенной выше. Разница лишь в том, что в этом контроллере не 2 канала, а 3. Но принцип абсолютно тот же. Уделим немного времени, чтобы познакомиться с некоторыми внутренностями и отличиями от приведенной схемы.
Вот как выглядит контроллер для управления люстрой на 3 канала изнутри:
Внешний вид схемы контроллера
Внешний вид схемы контроллера поближе
Три реле (черные, слева) соответствуют трем каналам управления.
Справа от верхнего реле видим ряд черных полукруглых деталек. Это три ключевых транзистора и стабилизатор на +5В. Вот как это выглядит в другого ракурса:
Детали на печатной плате контроллера
Обратная сторона схемы (сторона пайки). На фото подписал выводы, чтобы было легче провести рекогнисцировку:
Печатная плата контроллера. Вид со стороны пайки
Процесс ремонта блока управления люстрой
Проблема неисправного контроллера была в том, что не включалось более одного реле. Да и одно реле иногда могло не включиться. То есть, если ещё одно какое-то реле удается включить, то второе и тем более третье уже не включаются.
Для ремонта нужно прежде всего убедиться, что пульт работает (батарейки в норме, и при нажатии на любую кнопку на пульте загорается индикатор), и подать питание на контроллер:
Подключаем контроллер для проведения измерений и проверки в процессе ремонта
Ещё лучше, для безопасности, питать устройство через трансформатор 220/220 В, для гальванической развязки от сети. Тогда риск удара током значительно снизится.
Прежде всего, проверяем напряжение питания. Измеряем обычным мультиметром, включенным на режим постоянного напряжения, на электролитическом конденсаторе фильтра С3. По отношению к общему проводу (минус диодного моста и конденсаторов С3, С4, как удобнее).
Напряжение при отключенных реле (почти без нагрузки, вхолостую) на конденсаторе фильтра 11,2В, при включении любого из реле падает до 6В. При таком напряжении, даже если декодер выдаст сигнал на открытие транзистора, и он откроется, реле всё равно не включится.
На нем написано 155J. Это означает 15х10^5 пикоФарад. А так как в 1 микроФараде миллион пикоФарад, значит, емкость конденсатора 1,5 мкФ. С напряжением всё ясно, 250В.
Если у него упала емкость, то он сильно ограничивает ток диодного моста, и под нагрузкой напряжение на выходе моста (да и на входе, в первую очередь) сильно просаживается.
Меняем конденсатор 1,5 мкФ.
Теперь измеряем напряжение на выходе диодного моста в четырех рабочих режимах:
- в холостом ходу: 12,9В,
- включение одного реле: 12,2В,
- включение двух реле: 11,7В,
- включение трех реле: 10,5В.
Всё работает нормально!
Типичные неисправности блока управления (контроллера) люстры
Следует помнить, что чаще всего в любых электронных устройствах проблемы возникают с подключением или с питанием.
В схеме контроллера ремонт может идти по таким пунктам:
Если не ремонтировать
Если ремонт зашёл в тупик, и продолжать его уже нет ресурсов (психологических, материальных и временных), то контроллер можно просто купить.
Я полагаю, что эти три контроллера имеют одинаковую начинку, за исключением количества реле с транзисторами, и мощностью внутренней схемы питания.
Вариант контроллера люстры:
Все контроллеры имеют примерно одинаковую схему, разные лишь бренды. Например. Фото блока управления люстрой, присланное читателем:
Контроллер люстры Wireless Switch Y-B2E на 2 выхода
Неисправный контроллер люстры CADJA B-2, нуждается в ремонте. Фото прислано читательницей
Обновление: Упрощенная схема контроллера люстры
Читатель Вадим прислал немного другую схему контроллера, см. комментарии от 24 декабря 2018 г. и позже.
Схема блока управления светодиодной люстры с управлением от радио пульта
Коротко рассмотрю работу и отличия этой схемы от опубликованной ранее.
До точки первого каскада схемы питания +14,3 В схема практически не отличается. В месте этой точки указаны 4 напряжения, которые соответствуют количеству включенных реле: 0/1/2/3. Вместо ключевых транзисторов используется микросхема ULN2001, которая выполняет ту же функцию ключевых каскадов.
Далее, напряжение подается на резистор 470 Ом, и при помощи стабилитрона VD7 преобразуется в напряжение около 5 В.
Далее всё, как и в первом варианте схемы, радиомодуль и декодер сигнала.
Прошу высказываться и задавать вопросы в комментариях! Буду рад также обмену опытом!
И снова здравствуйте, мои маленькие любители внутренностей!
Мы, наконец-то, добрались до заключительной части повествования о светодиодных лампах, в рамках которой мы рассмотрим 4 лампы в цоколе E27, а также подведём заключительные итоги этого затянувшегося повествования.
Прошлые две части находятся тут и тут.
Не будем затягивать наш рассказ о лампах и сразу перейдём к главному – внутренностям пациентов, светодиодных ламп от фирм ASD, Gauss и Supra.
Светодиодные лампы в цоколе E27: просторный корпус = залог удачной лампочки
Как мы помним из первой части, все светодиодные лампы в цоколе E27 показали достойные характеристики по уровню пульсаций, не превысив 1%. Вполне естественно, что такой драйвер требует достаточно просторного корпуса для размещения хотя бы потому, что имеет больше компонент, нежели конденсаторный балласт. Однако на примере лампочки от фирмы Gauss мы могли убедиться, что даже в корпусе GU5.3 можно компактно разместить драйвер без пульсаций, выполненный по безтрансформаторной технологии.
Что ж, посмотрим, что там внутри у первого подопытного кролика из сегодняшнего списка – лампа производителя ASD.
Крышка снимается довольно легко, практически голыми руками, что, по всей видимости, является производственным недостатком/браком, так как клей на обратной стороне присутствует. При этом светодиодная сборка крепится напрямую к металлическому корпусу лампы, однако теплоотвод организован лишь по внешнему кольцу, что, как читатель, наверное, уже понимает, nicht gut. Например, в тех же лампах E14 и GU5.3 сборка контактирует с теплоотводящим корпусом по всей площади.
Легко заметить, что предоставленный объём используется вольготно, без особых усилий по минимизации размеров драйвера. Электрическая схема представлена на изображении ниже. Она выполнена по уже ставшей классической для ламп с большим корпусом безтрансформатормной понижающей топологии. Расположение 28 светодиодов последовательное, при этом кое-где добавлены SMD резисторы(?). Если кто-то знает, зачем это сделано, то напишите, пожалуйста, в комментариях.
Отдельные светодиоды запакованы в продолговатые корпуса и впаяны между медными контактами, аналогичные SMD-компоненты фирма ASD использует и в лампах GU5.3. На рисунке ниже отчётливо видна граница между двумя такими контактами (тёмно-серая область). Размер самого светоизлучающего элемента 253 на 83 микрона.
Следующей на очереди будут две лампы от компании Gauss мощностью 6.5 и 12 Вт, соответственно. Несмотря на схожесть по многим критериям, данные светодиодные лампы имеют и некоторые различия, например, драйвер, и что самое иментересное – разные светодиоды внутри.
Рассеивающая колба очень удачно закреплена на теле лампы – приходится изрядно попотеть, чтобы выломать (да-да, именно выломать!) её оттуда, ибо клея и герметика в компании Gauss для лампочек не жалеют. Таким образом, совершенно спокойно можно использовать данные лампы в помещениях с высокой влажностью.
Однако лампочки фирмы Gauss имеют ту же проблему, что и ASD, металлический рассеиватель тепла в корпусе лампы соединён с алюминиевой подложкой, на которой закреплены светодиоды лишь по относительно небольшому кольцу вокруг. Конечно, с точки зрения теплофизиков такое решение. быть может, имеет смысл, но всё же…
Компания Gauss интересно подошла к данному аспекту. Конечно, я не буду утверждать, что лампы этого производителя полностью ремонтопригодны, а остальные нет. Однако инженеры этой фирмы, очевидно, проработали как момент сборки, так и разборки лампы. Светодиодная сборка на алюминиевой пластине не припаяна намертво к драйверу, как мы можем видеть это повсеместно, а соединяется с помощью нехитрого разъёма. При большом желании, можно распотрошить лампочку, достать драйвер и сборку светодиодов, заменить нужные компоненты (конденсаторы, например) и собрать драйвер с диодами обратно, или, по крайней мере, использовать хороший, «немигающий» драйвер для своих целей!Сам драйвер выполнен по безтрансформаторной технологии. Блоки светодиодов (всего их 12 штук, каждый в отдельном SMD корпусе) соединены последовательно.
Сапфировая подложка светоизлучающих чипов структурирована, как и у ASD — не один ли завод их, подложки, производит?! LED имеют излучающую поверхность аж в 283 на 140 квадратных микрометров, что является одним из самым большим показателей среди представленных ламп.
Обратимся теперь к лампочке на 12 Вт. Принципиально она мало чем отличается от лампы на 6.5 Вт: аналогичный драйвер, хоть и со своими особенностями, та же пластиковая колба с металлическим кольцом-рассеивателем внутри, аналогичные светодиодные модули, хоть и в большем количестве; однако только эта лампа имеет заливку драйвера специальным компаундом.
Многоуважаемый LampTester разбирал уже лампу от Gauss. Однако я позволю себе не согласиться с автором в плане организации теплоотвода данной лампы. Электрическая схема и теплоотвод выполнены грамотно: дроссель и один из конденсаторов помещены ближе к горячей зоне лампы, которая окружена металлическим ободом для отвода тепла, тогда как более чувствительная элементы находятся в «холодной части». К тому же, заливка должна увеличивать теплообмен с металлической оболочкой, ибо, как известно, воздух является хорошим теплоизолятором (вспоминаем старые оконные рамы). Аналогичную заливку мы уже видели при разборе лампочки от Оптогана и SvetaLED.
С электрической схемой драйвера возникли некоторые проблемы, поэтому блок где должна находится катушка оставлен под знаком вопроса. С одной стороны, используемая микросхема управления подразумевает безтрансформаторный драйвер, однако с другой стороны используемый дроссель имеет 3 вывода на плату, что, казалось бы, говорит нам о драйвере на базе обратноходового преобразователя, но сопротивлениями между контактами/ногами катушки всего-навсего 1.7, 5.8 и 6.2 Ома, что должно не вписывается в схему гальванической развязки в данном драйвере.
В 12 Вт лампочке установлено аж 32 корпуса с LED. Правда, сами светодиоды имеют несколько иной размер 275 на 148 мкм против 283 на 140 мкм у 6.5 Вт лампочки и отличное расположение контактных дорожек. На первый взгляд LED практически идентичны, однако всё же интересно, с чем это может быть связано: разные партии светодиодов или всё-таки они действительно разные для разных по мощности ламп? Напомню, что под нож шли лампы одной цветовой температуры — 2700К.
Светодиодные модули от одной и той же фирмы могут-таки отличаться – вот это поворот!
И последняя в этом классе, лампочка от компании Supra. Лампочка открывается тяжело, то есть с герметичностью у неё всё в полном порядке: герметика налито достаточно. Контакт нейтральной линии не припаян к самому цоколю, а лишь прижат им, как мы уже говорил в предыдущей части, данный способ фиксации не является самым надёжным – цоколь снять довольно сложно, но можно!
А вот что действительно удивило – светодиодные сборки, закреплённые на вполне гибком текстолите вместо алюминиевой подложки, который в свою очередь термопастой связан с теплоотводящим корпусом. Как следствие, другим положительным моментом стало наличие полноценного теплорассеивателя, а не кольца, как у трёх рассмотренных выше ламп.
Теперь проведём немного аналогий. Cветодиоды соединены последовательно-параллельно, как и у лампы ASD (звоночек номер раз).
Наименование управляющей микросхемы — BP2822 от компании BPSemi
Если же мы взглянем на сами светоизлучающие элементы, то окажется, что по габаритам (251 на 83 против 253 на 83 микрона), расположению контактных площадок и микроструктуре, они полностью идентичны светодиодам в лампе компании ASD (звоночек номер два). Да, они упакованы в корпус по две штуки, однако зачастую сам производитель диодов «пакует» их в разные корпуса: по одному, два, три, четыре и так далее. Так что вполне можно выдвинуть предположение, что лампочки ASD и Supra начинены LED-модулями одного и того же производителя. При эквивалентной начинке (драйвер+светодиоды), схожих светотехнических показателях не удивительно, что в рознице стоимость ламп практически не отличается – около 250-270 рублей (август-сентябрь 2015).
Deja vu? Таки да, полная идентичность с лампой ASD
Финальные выводы
- Про внешний вид. Как мы могли убедиться, даже те светодиодные лампы, которые кажутся герметичными, на самом деле такими не являются. Поэтому, дорогой мой читатель и покупатель, перед покупкой оных для помещений с повышенной влажностью, обязательно проверь крепление светорассеивателя!
- Про драйверы. Драйверы всех ламп разделись на два больших лагеря: конденсаторный балласт (сильный коэффициент пульсаций до 10-15%) и безтрансформаторный драйвер (Kp<1%). Обычно, продвинутый драйвер устанавливают в лампы с цоколе E27, тогда как почти все лампы в цоколе E14 и GU5.3 оснащены конденсаторным балластом, дающим сильный коэффициент пульсаций. Приятное исключение составили лампы Gauss GU5.3, которые имеют на борту компактно упакованный безтрансформаторный драйвер. Однако пульсации этих ламп имеют очень высокую частоту – несколько сотен Гц.
- Про термоконтакт и термоотвод. Многие производители грешат некачественной установкой сборки LED в лампу, в результате чего нарушается термический контакт между алюминиевой или текстолитовой подложкой и теплорассеивателем/радиатором, что, как ни крути, приводит к преждевременному выходу из строя самой чувствительной компоненты – светоизлучающих диодов. Больше всего претензий возникло к компании Pulsar. Плюс, некоторые умудряются клеить сборки на некоторый аналог гелевидного скотча (например, как это делает фирма Wolta).
- Про подложки для светодиодных сборок. Некоторые производители размеещают светодиодные модули на текстолитовой, а не алюминиевой подложке — очень интересное решение, уменьшающее вес и габариты лампы, но нуждающееся в дополнительном тестировании и проверке, хотя лично мне оно очень нравится!
- Про светодиоды и технологии их изготовления. По типу структурирования использованной сапфировой подложки лампы разделились на три типа. Условно назовём их: «щит», «звёздочка» и «кольца»:
Современные технологии текстурирования сапфировых подложек для LED в сравнении
NB: Автор статьи не является профессиональным инженером-электриком, поэтому если вы заметили ошибку или оплошность в схемах, тексте или ещё где-нибудь, то пиши, пожалуйста, в ЛС.
PS: Существует как минимум две подтверждённые фирмы-производителя управляющих микросхем Monolithic Power и BPSemi. Также некоторые reference design от Dialog Semiconductor (совместно iWatt)
PPS: Все схемы нарисованы в бесплатном (open-source) программном пакете QUCS, отыскать которой помог toster.
UPD: Комментарий с D3 принёс интересную информаци о помехах и способах защиты — тут.
Полный список опубликованных статей «Взгляд изнутри» на Хабре и GT:
Современные настольные лампы со встроенными светодиодами по электрической схеме мало чем отличаются от цокольной светодиодной лампы. Отличие заключается только в конструктивном исполнении. Драйвер обычно находится в основании лампы, а светодиоды – в излучателе.
Пришлось ремонтировать настольный светодиодный сенсорный диммируемый светильник Pulsar ALT-312SD, изображенный на фотографии. Лампа сначала перестала включаться с первого раза, а потом отказала полностью.
Как разобрать настольный светильник
Для ремонта лампы нужно было добраться до драйвера. Для этого потребовалось разобрать основание светильника.
Головки нескольких саморезов, скрепляющих половинки основания, были закрыты резиновыми кружками, одновременно выполняющими функцию ножек. Ножки удерживались с помощью липкого слоя. Для снятия ножек понадобилось поддеть их за край острым предметом. После этого с помощью крестовой отвертки саморезы были откручены и основание разобрано.
Электрическая схема и конструкция
печатной платы настольного светильника
В корпусе настольной лампы была размещена только одна печатная плата драйвера, закрепленная с помощью двух саморезов.
Со стороны проводников на печатной плате было припаяно несколько резисторов, выпрямительный диод и микросхема типа HC8T0506, обеспечивающая сенсорное включение лампы и необходимый ток для диммирования светодиодов.
Для удобства самостоятельного ремонта настольного светильника начертил его структурную электрическую схему, которая изображена на фотографии.
При такой схеме включения в случае перегорания одной из триад, ток через другие увеличится на 25%, что повлечет их перегрев и перегорание. Но, похоже, светодиоды были в лампе надежными, так как лампа до поломки при ежедневной эксплуатации отработала 7 лет.
Ремонт настольной светодиодной лампы
Как видно из схемы светодиодная настольная лампа состояла из трех функционально законченных блоков – блока питания, драйвера на микросхеме HC8T0506 и светодиодов. Так как лампа не включалась, то нужно было найти неисправный блок.
Светодиоды в светильнике засветили в полную силу, следовательно, неисправность кроется в драйвере. Сначала была измерена величина трех сопротивлений мультиметром. Они оказались исправными. Что интересно, на печатной плате было нанесено не только обозначение резисторов, а и их номинальное сопротивление.
Далее на драйвер было подано питающее напряжение с блока питания и измерено напряжение на входе и выходе микросхемы - стабилизатора напряжения L7808. Оказалось, что на ее выходе напряжение отсутствовало. Микросхема была выпаяна и проверена на отсутствие короткого замыкания ее выхода на общий вывод, а также отсутствие короткого замыкания между контактными площадками выхода микросхемы с общим проводом. Короткого замыкания не было.
После проверки стало понятно, что с большой долей вероятности перегорела микросхема L7808. Под рукой был отечественный аналог, микросхема КРЕН5А. После ее запайки светильник заработал.
Ремонт своими руками светодиодной настольной лампы закончен. Проверка работы ступенчатого диммера показала его исправность. При первом прикосновении лампа загоралась в полную мощность, при втором в половину яркости, при третьем еле заметно (режим ночника) и при четвертом светодиоды гасли.
Стоит отметить, что настольный светодиодный сенсорный диммируемый светильник Pulsar ALT-312SD стильно и современно выглядит, достаточно надежный и обладает высокой ремонтопригодностью. Поэтому мой личный отзыв об этом светильнике – положительный.
Читайте также: