чС недолговечностью светодиодных ламп сталкивались многие. Напишу в чем вижу данную проблему и несколько способов как её решить.
Началось все с заказа парочки led ламп из Китая. Брал те, что с большим количеством покупок. Недорогие лампы под названием "кукуруза".
В описании была указана наработка на отказ 50 тысяч часов. Если будет гореть в день по 8 часов, то должна прослужить около 17 лет. Ого ничего себе, думал я и каково было удивление, когда она сломалась через 2 месяца. Причем не светила 24/7 в жарких условиях, а по немногу работала в коридоре т.е. прослужила даже меньше, обычной лампы накаливания. Понятно, что производственный брак никто не отменял, но таких ламп у меня было три штуки. Оставшиеся проработали немногим больше первой.
Причина поломок классическая: у всех отказал один из светодиодов. Из трех нерабочих ламп получилось собрать две рабочих. На этот раз вкрутил их в подъезде. Там прохладнее чем в квартире, вдруг они отказали из-за перегрева.
Первая проработала неделю и кому-то очень понравилась.
Вторая прослужила около года и перестала, опять из-за одного неисправного светодиода. Думаю она тоже кому-то нравилась, как и первая, но была закрыта добротной металлической сеткой.
Решил заказать лампочки подороже. Красивые картинки обещали, что светодиоды будут расположены на алюминиевой основе, а это хорошо скажется на продолжительности работы (первые три были с текстолитовой). И действительно монтажные пластинки оказались сделаны из алюминия. Ток на светодиоды подает неплохой драйвер.
Лампы использовались для подсветки садовой рассады. Опять не самые тяжелые условия работы, комнатная температура, светят около шести часов в день. Через два месяца данного режима были замечены начинающие темнеть светодиоды, а это первый признак их скорого выхода из строя.
В сети есть графики наработки на отказ различных led кристаллов. В них изображается зависимость долговечности и яркости от нагрева. И вот несколько примеров:
Этот график для светодиодов LM-80 и TM-21 от Cree или Epistar. Фирмы серьёзно занимаются светодиодами и другими полупроводниками. Из данных видно, что при температуре 55°C кристалл не теряет световой поток и будет служить вечно.
Вот еще график, возможно он от кафедры светотехники немецкого института.
Скорее всего исследование проводилось на светодиодах от OSRAM. Здесь при той же температуре 55°C за 60 тыс. часов кристалл теряет 30% яркости. Достойные результаты. Можно сказать 55°C это почти идеальная температура для led.
А теперь поглядим как прогреется подложка у данной лампы. Внутрь вклеен термодатчик от народного термостата W1209, им же замерю температуру.
Долго ждать не приходится. За 5 минту прибор показывает температуру 92 °C. На диодах буде еще выше. Кристаллы однозначно перегреваются и быстро выйдут из строя.
Самое просто, что можно сделать для увеличения срока службы это установить лампу где есть постоянные потоки воздуха. Активное охлаждения очень эффективно. Для примера теперь лампу обдувает вентилятор от компьютера.
Кулер маломощный, звука работы не слышно. За час установившаяся температура составила 69 °C. Главным недостатком охлаждения вентилятором является он сам. Для работы нужно отдельное питание, есть время наработки на отказа (около 20 тыс. часов) и постепенно лопасти обязательно забьются пылью. Если не чистить, он просто заклинит.
Сделанный по такой концепции фито-прожектор, отслужил уже несколько сезонов.
Другим вариантом увеличения срока службы будет уменьшение подаваемой мощность на светодиоды. Необходимо изучить драйвер лампы, найти токозадающий резистор и, в зависимости от управляющей микросхемы, изменить его номинал.
Из минусов:
- уменьшение мощности лампы,
- нужны паяльные принадлежности.
Драйвер лампы собран на микросхеме CS6583BO. Чтобы узнать какая ножка отвечает за подаваемый ток ввожу в поисковик данную маркировку. Выдает паспорт микросхемы, или как его еще называют даташит, он на китайском языке...
С помощью гадания по браузеру, удается выяснить нужные выводы - это ножки CS.
По переводу из паспорта, вывод описывается как: "Настоящий конец забора" или "Текущий терминал отбора проб". Ага как раз то, что нужно.
Драйвер точь в точь собран по варианту из паспорта:
Токозадающие резисторы на прямую припаяны к минусовому выходу диодного моста и идут на ножки CS. Резистор набран из двух SMD сопротивлений 1R65 (1.65 ом) и 3R30 (3.3 ом). Соединены параллельно.
Для уменьшения мощности, на данном драйвере, номинал задающего резистора нужно увеличить. Просто выпаиваю сопротивление 3R30.
С помощью ваттметра посмотрим как изменилась потребление:
Потребление упало примерно на 30%.
У лампочки заявленная мощность 15 ватт, как видно до переделки потребляла 14. Такое совпадение редкость. Честная лампочка.
Посмотрим, что стало с нагревом:
За 10 минут температура составила 72 °C. При этом она нарастала с гораздо меньшим темпом, чем при первом замере. С охлаждением получился практически идеальный вариант. За час температура не изменялась и составила 52,4 °C. В таком режими лампа проработает очень долго и почти не будет терять яркость.
Были мысли, а почему производители не уменьшают мощность, чтоб лампы дольше служили. Из очевидных причин такая лампа будет гораздо хуже продаваться. Но некоторые фирмы уменьшают данный параметр, однако находятся те, кому заниженные показатели не по душе и они наоборот настраивают драйвер на гораздо больший ток.
Спасибо за внимание.
Если статья была полезна - поддержите лайком. Если понравилась, то поделитесь в соц. сетях (или просто ссылкой на другом ресурсе, мне это очень поможет). Интересны подобные темы? - подписывайтесь на блог.
Как сделать диодные светильники надежнее. Экспериментальный способ.
