Авторизация
Зарегистрироваться

Малозатратный ремонт СД-ламп 12Вт прожекторного типа (для тех, кто дружит с паяльником) - с дополнением


В апреле 2015 года на Али приобрел 5 ламп тепло-белого спектра, которые проработали в потолочных светильниках около 6 месяцев, потом один за одним стали «сгорать» в них СД, еще пару месяцев ставил на них перемычки. Когда осталось во всех лампах по 1-2 СД, решился на кардинальный ремонт.

Дело в том, что лампа спроектирована с явным дефицитом охлаждения и не рассчитана на длительную работу в плохо вентилируемом светильнике.
В ней установлены 4 последовательно включенных СД по 3Вт, ток драйвера 0,48А при напряжении 13В, полезная мощность лампы 6,2 Вт (что даже с учетом потерь в драйвере — около 1Вт, существенно ниже заявленной продавцом), средняя мощность СД 1,56Вт. Электрические параметры режима вполне удовлетворительны.
Ремонт заключается в замене СД на одно-ваттные с уменьшением тока драйвера. Лампа легко разбирается при помощи двух резьбовых соединений, одно освобождает коллиматор (линзы), другое разделяет алюминиевый радиатор и пластиковую часть патрона.

Перед выпайкой в одной из ламп для двух оставшихся «в живых» СД замерил ток драйвера — 424мА, падения напряжения на СД — 3,5 и 4,6В, что больше нормативных значений (на сайте 3,2-3,4В). Самое неприятное — большой разброс параметров (ВАХ).
Для замены в трех лампах использовал СД с Али, заказывал белые, а пришли скорее холодно-белые. aliexpress.com/item/Free-Shipping-50PCS-LOT-1W-3W-100-110LM-LED-Bulb-IC-SMD-Lamp-Light-Daylight-white/1812871300.html
Вместо 100 шт. прислали 98. Подавал на каждый СД 3,4В, получил разные токи, в зависимости от которых отсортировал их в следующие группы:

Результаты показывают высокий, почти двух кратный, разброс параметров тока (мощности) при фиксированном (максимальном) значении напряжения, поэтому использовал СД из одной группы 220-230мА. Выбор группы определился в ходе переделки драйвера.
Его пришлось отпаять от коротких проводов со стороны патрона. Драйвер сверх миниатюрен, без гальванической развязки, имеет предохранитель в виде змейки на плате, пульсации 100 Гц отсутствуют, коэффициент мощности равен 1, напряжение хх около 27В. Схему идентифицировать не смог. Регулирующий ток СМД-резистор R6 — 6,8 Ом.


Для уменьшения тока драйвера заменил резистор на 10-омный, получил ток драйвера 219мА. Напряжение на выходе драйвера 12,4В (2,72Вт), на каждом СД по 3,1В (0,68Вт). Полезная мощность лампы уменьшилась в 2,3 раза. На стороне высокого напряжения Р=3,9Вт, кпд драйвера=0,7. Максимальная температура радиатора достигала 56 градусов при комнатной 23. Думаю, что полученная мощность лампы около 4Вт для этого радиатора близка к предельной.

Для разнообразия цвета в одной лампе поставил СД тепло-белого спектра. Купил на Али у того же продавца. Так же при напряжении 3,4В отсортировал СД по току:

Здесь еще больший разброс параметров при меньшей мощности — от 0,22 до 0,52Вт, что далеко от заявленного 1Вт. Подбором значений резистора R6 получил ряд значений токов драйвера:

Остановился на 18 Омах, подключив параллельно два резистора на 22 и 100 Ом. СД выбрал из группы 112-115мА. При этом напряжение на выходе драйвера 12,94В, на СД — 3,31В, мощность на каждом СД по 0,36Вт, всего 1,42 Вт, потребление из сети 2,3Вт, кпд драйвера 0,62. Мощность СД-лампы уменьшилась по сравнению с оригинальной в 4,4 раза. Тепловой режим лампы более чем комфортный. Уже нашла свое место в кладовой.

Последнюю лампу планирую оснастить СД с разным спектром, используя по два из групп 150 (х/б) и 152 (т/б).

О затратах.
Основные трудовые, где-то 2 часа на первую лампу и по часу на последующие.
Материалы для одной лампы: СД обошлись в 4 рубля (по сегодняшним ценам около 10 центов США), 4 капли термопасты и прочая мелочь из запасов.
Получил удовлетворение от работы и приобрел уверенность в надежности отремонтированных ламп, хотя будущее отэкзаменует.

ПС. Несмотря на ярко выраженный характер отбраковки СД из отмеченного магазина, после сортировки их все-таки можно использовать. Так 24 шт. из группы т/б уже несколько месяцев работают в модернизированном потолочном светильнике, пока без единого отказа.

Дополнение

Раздел добавлен в связи с вопросами читателей.
В последней, пятой лампе взял 2СД х/б (из группы 200мА), 1СД т/б (200мА) и для экперимента 1СД т/б из крайне левой группы (70мА). Все соединены последовательно. Впаян в драйвер подстроечный резистор 10,3 Ом. Вместо ожидаемого значения тока 200мА, получил 180мА, На вторичной стороне напряжение драйвера 13,4А, оно распределилось след. образом: по 3,2В на каждом из СД (200мА) и 3,8В на СД (70мА), т.е напряжение (мощность) на последнем СД по сравнению с другими больше примерно на 20%. При этом напряжение на нем выше максимально допустимого — 3,4В, что не добавляет надежности. Помимо этого решил проверить «на вшивость» 6 оставшихся «в живых» 3-ваттных СД. При подаче на них напряжения 3,4В ток находился в диапазоне от 180 до 450мА.
Таким образом, полагаю что основная причина ненадежности этих ламп в недостаточности охлаждения, а усугубляет ситуацию использование СД с большим разбросом ВАХ.
Окончательно, заменил СД (70мА) на другой (т/б) с током 200мА, получил следующие параметры лампы. Напряжение драйвера 13В, падение напряжения на СД одинаковое, около 3,25 (разница в сотых долях вольта), ток драйвера (СД) 0,2А, полезная мощность 2,6Вт, первичная мощность 3,7Вт, кпд 0,7, КМ=1, пульсации 100Гц на фотоаппарате не проявляются, максимальная температура радиатора 58 градусов (при закрытой лампе через полчаса работы). Спектр улучшенный.

Надеюсь, что обзор сподвигнет кого-нибудь разыскать заброшенные в дальний угол подобные неработающие лампочки, и спасибо за внимание.
Планирую купить +10 Добавить в избранное +24 +45
свернуть развернуть
Комментарии (33)
RSS
+
avatar
  • Resns
  • 03 февраля 2016, 19:32
0
Так вам надо китаёзам мозги вправить, а то херню лепят — купил полгода назад пять «кукурузных» лампочек, уже накрылись все! И особо много они не работали.
+
avatar
  • nik34
  • 03 февраля 2016, 19:56
+5
Думаю, что отбраковка по напряжению, не совсем корректна, т.к. это напряжение меняется довольно сильно от температуры, да и от технологических разбросов. Т.е. светить разбракованные диоды будут скорее всего одинаково если стоят, как в вас в лампе, последовательно, т.е. через них течет одинаковый ток.
+
avatar
  • Z2K
  • 04 февраля 2016, 01:19
0
Так сортировка производилась наверное при одной температуре.
+
avatar
  • nik34
  • 04 февраля 2016, 07:17
+1
А самопрогрев?
Просто, при тех токах, которые вы получили при разбраковке, говорить о какой-то стабильности не приходится. Токи-то не сильно меньше рабочих, светодиоды, естественно, при проверке, не на радиаторе, а, значит, греются прилично. И это только корпус, а температура самого кристалла скачет еще сильнее. В общем, полная каша может получиться с результатами.
Ладно, заканчиваю. Просто, отписался по той метрологической некорректности, что бросилась в глаза, а что делать с этим замечанием, решайте сами. Спорить не буду.
В любом случае, спасибо за обзор. :)
+
avatar
  • Fedotov
  • 04 февраля 2016, 08:52
0
При сортировке СД были без радиатора, поэтому грузить их долго невозможно. Но при этом у них постоянная времени нагрева мала, т.е на установившуюся температуру они выходят гораздо быстрее. На практике при подаче напряжения в течение примерно 20 сек. идет нарастание тока и по истечении этого периода нарастание останавливается. Фиксировал ток именно в этот момент. Что характерно, период нарастания тока для всех СД был примерно одинаков — около 20 сек.
+
avatar
  • bulyga
  • 04 февраля 2016, 11:58
+1
Соглашусь с предыдущим оратором, поскольку ВАХ диода — экспонента, для сортировки, я бы задавал ток и мерял напряжение. Но если диоды включены последовательно, наверно и это будет лишним.
P.S. Обзор понравился, спасибо.
+
avatar
  • Fedotov
  • 04 февраля 2016, 12:10
0
В условиях разносортицы СД не ясно, какой ток задавать. При малом токе напряжение в ряде случаев может быть менее 3В — СД недоиспользован, при большом — на некоторых СД напряжение может стать более максимально рекомендуемого (3,4В), что чревато для здоровья испытуемого. Задавая напряжение 3.4В, нет риска для СД, при этом по значению тока оценивается приближенно однотипность ВАХ.
+
avatar
  • Oleg78
  • 03 февраля 2016, 19:56
0
Нет нормального охлаждения для светиков. поэтому либо малый ток либо недолгая жизнь. Щас переделываю лампу настольную ( раньше на кульмане стояла, ей наверно лет 40) так для трех трех ватников, радиатор из п образного профиля набрал почти 200 кв см, нагрев после часа работы 45-50 гр. А тут прям пытка для светодиодов китайская.
+
avatar
  • Z2K
  • 04 февраля 2016, 01:20
0
А какая реальная потребляемая мощность?
+
avatar
  • trex
  • 03 февраля 2016, 19:58
0
Была у меня пара подобных ламп, только МР16 и на 12 вольт. поставил на дно «тазика» один СОВ на 3 ватта, надо еще выбросить коллиматор, заменив на «молочную» пластину. Светит ярче чем 4 одноваттных диода. И не обольщайтесь, одно ваттки тоже хорошо горят в этих лампах. Правда до выхода из строя отработали полтора года.
+
avatar
  • Timon_1
  • 03 февраля 2016, 20:05
0
так же ставил СОВ, но из-за отсутствия линзы угол освещения стал больше, а «дальность» меньше.
+
avatar
  • Timon_1
  • 03 февраля 2016, 20:00
0
Имею лампочки аналогичной конструкции, только MR16. Так же по одному дохнут СД. Меняю по кругу, а они все равно дохнут. года за 2 на 10 лампочек ушло около 40 светодиодов. так же есть такие же лампочки в количестве 4шт на 3 светодиода, в этих ни одного отказа (тьфу тьфу тьфу). И не понятно отчего одни работают другие нет. Сначала пенял на тепловой режим, но когда вместо четвертого СД ставил перемычку надежность осталась на том же уровне.
+
avatar
  • kn_dima
  • 04 февраля 2016, 10:43
0
Может, в недохнущих стоят трёхваттные светодиоды?
+
avatar
  • Timon_1
  • 04 февраля 2016, 18:16
0
маловероятно. продавались лампочки как 3Вт
+
avatar
  • Waver
  • 04 февраля 2016, 15:38
0
Если у вас MR16 на 12 вольт, то там две цепочки по два светодиода последовательно, с учетом разброса параметров этих светодиодов, которые описал автор обзора, там наверняка есть тот диод, который работает в совершенно не штатном для себя режиме в одной из параллельных цепочек.
+
avatar
  • Timon_1
  • 04 февраля 2016, 20:14
0
они на 220 и все светодиоды включены последовательно
+
avatar
  • Waver
  • 05 февраля 2016, 12:28
0
Так, а получается было заменено столько же диодов сколько было в 10ти лампах? Диоды отдельно покупались, то есть? Они горят, или горят только те что были в лампах?
+
avatar
  • Timon_1
  • 05 февраля 2016, 18:48
0
Для замены покупал отдельно. горят без разбора: и родные и замененные.
+
avatar
  • ksiman
  • 03 февраля 2016, 20:41
0
пульсации 100 Гц отсутствуют
Судя по драйверу — пульсации должны быть
+
avatar
  • Fedotov
  • 03 февраля 2016, 20:50
0
Фотоаппарат их не фиксирует
+
avatar
  • EVS
  • 03 февраля 2016, 21:01
0
коэффициент мощности равен 1
А это не удивило?
+
avatar
  • Fedotov
  • 03 февраля 2016, 21:12
0
Да, это непонятно, но домашний ваттметр именно так и показывает. Кстати не первый раз встречаю лампочки, платы с драйвером на борту с подобным значением КМ.
+
avatar
  • ksiman
  • 03 февраля 2016, 21:15
0
А это не удивило?
Не удивило, тоже есть драйверы с PF=1, но там пульсации.
Всё никак обзор не доделаю…
+
avatar
  • alex68md
  • 03 февраля 2016, 20:42
0
А ктото знает вообще на али продовца с нормальной повторяемостью характеристик диодов?
+
avatar
  • vovka036
  • 03 февраля 2016, 22:34
-3
Del
+
avatar
  • Waver
  • 04 февраля 2016, 01:04
0
Скажите, а как соединены диоды, последовательно или попарно-параллельно? Если все они соединены последовательно, то вроде не очень важно как у них разброс ВАХ, а вот если там что то запараллелено, то важно чтоб у цепочек падение напряжения было примерно равным…
+
avatar
  • Fedotov
  • 04 февраля 2016, 08:55
0
СД соединены последовательно, падения напряжения для СД из одной группы равны. Если брать из разных групп, то будут отличаться, отметил в обзоре для двух — 3,5 и 4,6В.
+
avatar
  • Waver
  • 04 февраля 2016, 15:33
0
Раз светодиоды все в одной цепочке, последовательно 4 штуки, то получается не очень важно их подбирать из одной группы, главное чтоб на питаемом токе, они не ели бы по несколько ватт, за счет большого напряжения падения. То есть, другими словами, например те светодиоды, что у вас в таблице правее группы 112-115мА, будут хорошо работать вместе с любом составе, и при этом в щадащем режиме.
+
avatar
  • Fedotov
  • 04 февраля 2016, 21:14
0
Если, например, взять по 2 СД из этой группы и 2 из группы 152мА, и подать им ток 150мА, то скорее всего падение напряжения на первых превысит максимально допустимое — 3,4В, что само по себе нехорошо, увеличится их мощность. Поскольку нет уверенности в номинальных мощностях СД, то они могут быть перегруженными, и станут первыми кандидатами на вылет. Это предположение. На последней лампочке проверю.
+
avatar
  • Waver
  • 05 февраля 2016, 09:17
0
Так да, о том и речь, что те что правее, по идее на большем токе себя лучше чувствовать должны, чем те что в группе 112-115мА или левее, когда их начнут питать стабильным током.
+
avatar
  • Fedotov
  • 05 февраля 2016, 15:45
0
Провел эксперимент, результаты в обзоре — Дополнение
+
avatar
  • Rzzz
  • 04 февраля 2016, 01:58
0
Пульсации там есть несомненно. Фотоаппарат — не измеритель, нужен осцилографф с фотодиодом.
Чтобы не было пульсаций надо кондер на вход, и совсем хорошо бы на выход.
+
avatar
0
я в пятиваттках задолбался менять диоды, паяются тяжело из-за теплоотвода и вообще надоело, сейчас стал ставить 9w cob вместо звезды, выбор ленивых. только от коллиматора фиолетовые разводы по типу преломления


Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.