Новая часть, четвертая! Встречайте тетралогию!
Часть 1: Деградация светодиодов на примере почерневшей от времени E27 лампы Gauss от 2014 года
Часть 2: Ремонт светодиодных ламп и приведение к максимально возможному идеалу на примере Gauss e14 6W
Часть 3: Создание своей идеальной светодиодной лампы E27 солнечного спектра за 100 рублей
Прошлые статьи были полезны с технической точки зрения. Сейчас просто подгребаю остатки заметок. Не пропадать же.
Кривая сборка.
Шок контент! Будем набрасывать
В прошлых опусах я этой темы не касался. Это отдельная песня касающаяся именно вот этих вот ламп и таких же персонажей «стоят копейки — проще купить». С таким сталкиваешься именно вот за эти самые «копейки». Жаль не снимал все попадавшие в руки экземпляры этой Кунсткамеры.
Попали мне в руки (у родителей в закромах нашел) 3 новые лампы Ecola 12W аж 16 года, если я правильно понял шифр на коробке. И эти ватты там даже есть, что уже плюс, т. к. встречается сильно не всегда. А в дешевых вариантах так практически и никогда. Действительно при включении потребление 11.4-11.6W.
Лампы как лампы. Вес средний, размер радиатора не самый маленький, хотя для 12W все же никакой (30мм высота), включаешь — светят ярко, температура корпуса даже не слишком то и высокая: 77 градусов. Да еще и 30000 часов! Это же какой-то идеал и фантастический результат для 12W лампы. КАК!? Этого просто не может быть исходя из прошлых статей, измерений и здравого смысла. Хотя вроде бы внешне все ок, придраться не к чему. Разве что нигде не указанный CRI73, но лампа старая, тогда таких море было. В общем ничто не предвещало до измерений и вскрытия:
Это эталон кривой сборки! Две из трех ламп собирались с максимального бодуна: плата засунута просто наискосок и закреплена герметиком. Т.е. плата светодиодов и радиатор ее охлаждения существуют в разных вселенных, но пересекаясь в паре точек.
В итоге температура этой самой платы выше 120С через 15 минут! Ну и из 11.6W при включении остается всего 10.1W после стабилизации температуры, падение 13%. Кстати по этому параметру можно косвенно судить об охлаждении и сборке в целом.
Второй кривой экземпляр уже измерял поточнее:
11.4W → 10W через полчаса
Яркость = 8438.9 Lux → 5984.7 Lux (значения, естественно, относительные, пригодные только для сравнения испытуемых между собой).
Температура корпус/плата 77/126С, падение яркости 29% за полчаса.
Поразительная стабильность результата, вот что промышленное производство делает! Естественно эта лампа долго работать не будет. Хотя при включении светит довольно ярко - через некоторое время света остается 70% с перспективой сдохнуть в самое ближайшее время. 30000 часов на коробке, ага! И просто чудо, что одна из трех ламп все же с нормальной ровной сборкой — там все плохо, но СИЛЬНО лучше этого кошмара: хотя бы поработает. В условно нормально собранной лампе температура корпуса/платы 83/103С. Плата всем периметром касается радиатора, хотя так же не вставлена в него.
Для интереса забил на отверткой эту плату в радиатор как должно быть. Результат за полчаса:
11.4W → 10.5W, падение яркости 13% (7387.7 Lux), температура корпуса/платы: 84/97С:
Т.е. хотя бы собрав ЭТО так, как запланировано — получим что-то условно пригодное. И если не десятки, то хотя бы тысячи часов работать будет.
Надо что-то делать!
Лампам этим доверия никакого. Так что хорошие светодиоды тратить не буду — накину что попало для технических нужд. Все равно мне теплые 3000K, да еще с CRI73 даром не нужны, а всяких светодиодов, уже давно не нужных (до Sunlike эпохи), осталось еще изрядно.
Так что вот наглядный пример того, что напряжение светодиода не имеет значения, а работает он на токе. До сих пор этого не все понимают. Драйвер выдает ~95mA, а напряжения сколько сможет. Светодиоды соответственно возьмут сколько каждому надо:
Установлено:
5 х 2 = 10 шт снятых с этой же лампы 9V, 100ma, 3000K, CRI73
3 х 2 = 6 шт, 6V, 150mA, 7200K, CRI82
1 х 3 = 3 шт, 3.1V, 60mA, синий 490-530нм
1 х 3 = 3 шт, 2.4V, 60mA, красный 620-640нм
1 х 2 = 2 шт, 2.4V, 60mA, красный 620-640нм
Смысл такого размещения светодиодов прекрасно описан во второй статье. Автора рекомендую!
Цветные светодиоды добавлены просто для интереса как раз из диапазона, где провал у всех не Sunlike светодиодов. Все равно места пустые, а то опять перегрев будет. Жаль, что у меня только слабые на 0.1-0.2W, но эффект оценить можно: CRI = +2-3 единицы
ИТОГО:
- CRI = 82
- 4097K
- 7.8W (7.4W после нагрева, падение 5%)
- Температура 66/77С (корпус/плата) - вот тут речь вполне может идти о десятках тысяч часов
- Яркость = 6303.3 Lux.
Яркость даже выше, чем у кривой исходной лампы 12W и всего на 15% ниже теоретической нормальной сборки. И все это при 65% мощности и низкой температуре. Температура позволяет добавить еще огоньку как минимум на 1W и в принципе превысить яркость исходной лампы в любом варианте.
Жаль под рукой оказались только слабые цветные светодиоды. 0.2W (а в реальности красный половина от этого). С 0.5W эффект был бы вдвое-трое веселее. Для эксперимента и так сойдет.
Т.е. вот так точечными цветными светодиодами можно без проблем скорректировать CRI на 5-10 единиц. Но зачем? =)
Что это все дает?
Светодиодная лампа идеальна для обучения и понимания строения вселенной при фактической бесплатности. Проще просто ничего нет. Сама лампа представляет собой простейший импульсный блок питания из нескольких элементов со светодиодной нагрузкой. Переборку десятка-другого ламп можно приравнять к краткому курсу:
- понимание работы базовых элементов (резистор-конденсатор-индуктивность)
- пайка простых и smd компонентов
- пайка с термостолом
- ремонт и настройка импульсных блоков питания
- введение в ШИМ и мосфеты
- что такое datasheet и как его готовить
- ну и Шанс из одноклеточного потребителя стать хотя бы несколькоклеточным ;)
В принципе это ключ к 90% поломок всей этой вашей электроники. Можно сразу не останавливаясь чинить любые БП, драйверы, зарядки и тп мощностью до 20-30W из десятка-другого элементов как отдельные, так и встроенные в любую технику. Можно и выше, но там уже осциллограф крайне желателен, просто чтобы не блудиться в нескольких десятках элементах как котенок вслепую в случае нетиповых проблем.
Ах да, наличие головы приветствуется.
Про экономику и ВВП.
А то многие в комментариях начинают считать сколько бы они заработали, если бы работали круглосуточно. Подход забавный, но влияющий исключительно на самоудовлетворение и совершенно не приносящий ни денег, ни знаний, ни опыта.
Ламп у меня в доме более 30 штук. И таки да, сгорают все. ЕДИНСТВЕННАЯ светодиодная лампа которая светит и здравствует, причем не выключаясь — 2W дежурка в коридоре, т.е. явно иного назначения. Потому, что холодная. Скоро ей исполнится 100 000 часов.
А остальные (за 10 то лет) все трупы, заявленного срока в 25000-50000 часов не отработала ни одна, ни одного производителя. И даже половину срока вряд ли кто прошел.
А вот безвозвратных потерь всего 2-3 шт. Остальное реанимировано и светит лучше новых.
Так что за экономику: судя по комментариям и внутренним ощущениям весь этот зоопарк должен был обновиться уже раза 3-4 и «дешевле купить». Как может быть дешевле что-то «купить», вместо «починить» своими силами в свободное время — для меня в принципе загадка, логика тут не ночевала. Сравнивать доход, который кто-то МОГ бы получить (но не получит, потому что у него культурная программа: пиво пьет после работы и тупит в интернетике читая эту статью) со вполне конкретной денежной экономией такая себе идея.
В общем сотня с лишним минимально пригодных ламп начинается от 18 000р. А вот сотня с лишним ламп с нормальных светом будет уже хорошо от 50 000р. Что уже вполне сравнимо с большей частью месячных зарплат. Уверяю, СТОЛЬКО времени я на эти лампы за все годы не потратил. Статьи тут эти дольше писать с измерениями, чем изредка лампу перебрать. Причем получившийся результат прослужит в разы дольше, такое даже за деньги не купить. Т.е. вон те 50к вполне и удвоить можно.
А вот на ВВП страны это все отражается строго отрицательно, прямо на все упомянутые непотраченные 3 раза десятки тысяч. Как и любая самодеятельность своими руками. Вот такой парадокс: чем тупее и безрукее население — тем лучше для ВВП. В пределе на все нужен «специально обученный человек» и желательно подороже! =)
Из неочевидного: тестирование дешевых ламп особого смысла не имеет. Результаты будут показывать погоду на луне без полной разборки и сборки как положено. Разбег результатов на десятки процентов обессмысливает любые попытки. Даже просто измеряемая мощность говорит только об изначальной исправности драйвера лампы, но ничего не говорит об итоговом результате в виде света. Как видно из статьи: из трех ламп можно не встретить ни одной нормально собранной, а температура легко убьет треть яркости.