Сага о светодиодных лампах. Часть 4
- пятница, 5 декабря 2014 г. в 02:13:10
http://geektimes.ru/post/242464/
Сразу хочу сказать, что про опрос я не забыл. Его результаты учтены, лампы заказаны и едут ко мне. Едут, судя по всему, издалека, но тем не менее. Так что этот материал будет. Ну а пока, чтобы никто (и я в том числе) не скучал, предлагаю посмотреть еще на две лампочки из моих закромов.
Первой будет Philips 5W. Конкретно этой лампой очень интересовался один мой товарищ, и недавно, будучи в магазине, я ее увидел и ради интереса купил. Никакого кода или артикула ни на ней, ни на упаковке обнаружено не было, так что приведу фото коробки:
Измеренный коэффициент пульсаций составил 13%, коэффициент мощности – 0.64. Неплохо. Посмотрим, как это достигнуто.
Пластиковый рассеиватель снимается легко.
Под ним видим матрицу из восьми полуваттных диодов, прикрученную на миллиметровой толщины алюминиевую деталь.
Надо сказать, что добраться до драйвера оказалось неимоверно сложно, поскольку эта самая алюминиевая деталь оказалась запрессована в алюминиевый же стакан на манер консервной банки (и приварена?). Да, по факту корпус тоже почти целиком алюминиевый, пластик – только верхний слой. Мне пришлось использовать абразивный диск и ножницы по металлу.
В целом конструкция очень прочная, крепкая, и, я бы сказал, вандалоустойчивая. Толстый алюминий наверняка хорошо отводит тепло.
Драйвер в конце концов был вынут:
Выглядит весьма сложно. Я порядком времени разбирался, как он устроен, и долго не верил своим глазам. Как вы думаете, какой из рассмотренных ранее топологий соответствует этот драйвер?
Правильный ответ – никакой. Здесь применено очень необычное для светодиодных ламп решение – по сути, это балласт для компактных люминесцентных ламп, адаптированный под светодиоды. Видимо, так было сделано для уменьшения затрат на переконфигурирование производственной линии и изменение схемы закупок компонентов – использовали то, что уже и так закупается миллионами.
Решение очень остроумное с точки зрения компромисса «оптимизация производства/параметры», но все же в смысле режима светодиодов и КПД не самое лучшее. Ну и с точки зрения философии схемотехники как-то странно.
Чтобы статья не была слишком короткой, давайте разберем что-нибудь еще. Вообще, из более-менее похожего у меня доныне был только Gauss 3W. Судя по надписям на упаковке, эта лампа тоже позиционируется как эквивалент 40 Вт лампе накаливания. Артикул на коробке – HA105201103.
Формально, ставить рядом их, в общем, не совсем правильно – этот трехваттный Гаусс имеет цоколь E14 и вообще заявлен как декоративный. Тем не менее, если сходить по ссылке, написанной на коробке, можно прочесть, что варианты этой лампы для цоколя E27 тоже вроде как имеются.
Измеренный коэффициент пульсаций – около 1%, коэффициент мощности – около 0.6.
Чтобы разобрать лампу, я варварски отковырял цоколь.
Как выяснилось, делать это было совсем необязательно. Видите резьбу на пластиковой детали? Она выкручивается. То есть, лампу можно не только разобрать, но и безболезненно собрать. Она ремонтопригодна!
В части драйвера никаких сюрпризов. Внутри стоит обратноходовый преобразователь на базе MT7952 (как раз тот случай, когда контроль тока осуществляется на первичной стороне).
Включение, судя по всему, типовое.
На плате виден электролитический конденсатор марки BERYL. Не Rubycon, но все равно неплохо. Наработка таких конденсаторов на отказ, как утверждается, – порядка 10000 часов при температурах светодиодного светильника. Что радует, расположен он в более холодной части, ближе к цоколю. Вообще, электролитические конденсаторы – один из определяющих факторов долговечности светодиодных ламп, так что, если верить цифрам, приведенным по ссылке выше, эта лампа имеет все шансы работать долго и счастливо. Единственное, что может вызывать опасения – теплоотвод от светодиодов. Тем не менее, судя по нагреву корпуса, с ним тоже все более или менее в порядке («тычинки», на которых запаяны светодиоды, алюминиевые, это MCPCB).
В целом, сегодня мы с вами видели две достойные лампы. Philips, правда, изумил решением драйвера, но параметры у него неплохие (пульсации 13%, cos(φ) — около 0.6), да и качество самой конструкции отличное, как и положено для бренда такого уровня.
Лампа от Gauss – просто хорошая лампа (пульсации 1%, cos(φ) тоже около 0.6). Стандартная схемотехника, в меру качественные комплектующие. Но на мой вкус ее главная фишка – ремонтопригодность. Это на моей памяти первая лампа, которую можно не только разобрать, но и собрать. Например, есть возможность в рамках DIY перепаять конденсатор, когда он все-таки высохнет.
Сразу хочу сказать, что про опрос я не забыл. Его результаты учтены, лампы заказаны и едут ко мне. Едут, судя по всему, издалека, но тем не менее. Так что этот материал будет. Ну а пока, чтобы никто (и я в том числе) не скучал, предлагаю посмотреть еще на две лампочки из моих закромов.
Первой будет Philips 5W. Конкретно этой лампой очень интересовался один мой товарищ, и недавно, будучи в магазине, я ее увидел и ради интереса купил. Никакого кода или артикула ни на ней, ни на упаковке обнаружено не было, так что приведу фото коробки:
Измеренный коэффициент пульсаций составил 13%, коэффициент мощности – 0.64. Неплохо. Посмотрим, как это достигнуто.
Пластиковый рассеиватель снимается легко.
Под ним видим матрицу из восьми полуваттных диодов, прикрученную на миллиметровой толщины алюминиевую деталь.
Надо сказать, что добраться до драйвера оказалось неимоверно сложно, поскольку эта самая алюминиевая деталь оказалась запрессована в алюминиевый же стакан на манер консервной банки (и приварена?). Да, по факту корпус тоже почти целиком алюминиевый, пластик – только верхний слой. Мне пришлось использовать абразивный диск и ножницы по металлу.
К вопросу о том, зачем при использовании абразивного диска надо надевать защитные очки
В целом конструкция очень прочная, крепкая, и, я бы сказал, вандалоустойчивая. Толстый алюминий наверняка хорошо отводит тепло.
Драйвер в конце концов был вынут:
Выглядит весьма сложно. Я порядком времени разбирался, как он устроен, и долго не верил своим глазам. Как вы думаете, какой из рассмотренных ранее топологий соответствует этот драйвер?
Правильный ответ – никакой. Здесь применено очень необычное для светодиодных ламп решение – по сути, это балласт для компактных люминесцентных ламп, адаптированный под светодиоды. Видимо, так было сделано для уменьшения затрат на переконфигурирование производственной линии и изменение схемы закупок компонентов – использовали то, что уже и так закупается миллионами.
Технические детали для интересующихся
Люминесцентные лампы по требованиям к питанию в достаточной степени похожи на светодиоды – им тоже требуется стабилизация тока. Канонично в качестве балласта для них используется катушка индуктивности. Однако в прошлой статье мы уже прикидывали, что в общем случае индуктивность дросселя для интересующего нас диапазона токов, частот и напряжений получается неприлично большой. Тем не менее, ее, в принципе, можно уменьшить за счет того, что реактивное сопротивление катушки растет с увеличением рабочей частоты. Таким образом, если мы преобразуем сетевые 50 Гц в несколько десятков килогерц, можно будет обойтись индуктивностью в районе нескольких миллигенри. Именно так и делают в компактных люминесцентных лампах.
Традиционная схема драйвера компактной люминесцентной лампы, с теми или иными вариациями встречающаяся в 90% случаев, состоит из выпрямителя, к которому подключен преобразователь, представляюший собой автогенерирующий полумост. К этой конструкции через дроссель подключается газоразрядная трубка, и все счастливо работает.
Драйвер рассматриваемой лампы сделан ровно так же, только вместо газоразрядной трубки присутствует блок со светодиодами (обозначен цифрой 1).
Схему целиком срисовывать я не стал, для иллюстрации просто взял основу из reference design’а от Philips. Судя по присутствующим на плате деталям, совпадение в этой части если и не 100%, то, как минимум, очень велико.
Вот срисованная часть схемы, соответствующая блоку «1»:
На тиристоре D6 собран узел защиты на случай обрыва в цепочке светодиодов (чтобы не взорвался C2). Можно было бы просто поставить C2 на большее напряжение (400 В), но это, во-первых, дороже, а, во вторых, конденсатор той же емкости на нужное напряжение имеет гораздо большие габариты.
Традиционная схема драйвера компактной люминесцентной лампы, с теми или иными вариациями встречающаяся в 90% случаев, состоит из выпрямителя, к которому подключен преобразователь, представляюший собой автогенерирующий полумост. К этой конструкции через дроссель подключается газоразрядная трубка, и все счастливо работает.
Драйвер рассматриваемой лампы сделан ровно так же, только вместо газоразрядной трубки присутствует блок со светодиодами (обозначен цифрой 1).
Схему целиком срисовывать я не стал, для иллюстрации просто взял основу из reference design’а от Philips. Судя по присутствующим на плате деталям, совпадение в этой части если и не 100%, то, как минимум, очень велико.
Вот срисованная часть схемы, соответствующая блоку «1»:
На тиристоре D6 собран узел защиты на случай обрыва в цепочке светодиодов (чтобы не взорвался C2). Можно было бы просто поставить C2 на большее напряжение (400 В), но это, во-первых, дороже, а, во вторых, конденсатор той же емкости на нужное напряжение имеет гораздо большие габариты.
Решение очень остроумное с точки зрения компромисса «оптимизация производства/параметры», но все же в смысле режима светодиодов и КПД не самое лучшее. Ну и с точки зрения философии схемотехники как-то странно.
Чтобы статья не была слишком короткой, давайте разберем что-нибудь еще. Вообще, из более-менее похожего у меня доныне был только Gauss 3W. Судя по надписям на упаковке, эта лампа тоже позиционируется как эквивалент 40 Вт лампе накаливания. Артикул на коробке – HA105201103.
Формально, ставить рядом их, в общем, не совсем правильно – этот трехваттный Гаусс имеет цоколь E14 и вообще заявлен как декоративный. Тем не менее, если сходить по ссылке, написанной на коробке, можно прочесть, что варианты этой лампы для цоколя E27 тоже вроде как имеются.
Кстати о декоративности
Поскольку в этой лампе присутствуют точечные источники света, будучи вкручена в плафон с рисунком, она, в отличие от матовых, будет давать любимые многими фигурные тени, вроде таких:
(фото любезно предоставлено моей знакомой).
Кто знает, может быть как декоративная она заявлена именно поэтому – форма у нее совершенно традиционная, да и никакого другого уклона в декоративность вроде как не наблюдается.
(фото любезно предоставлено моей знакомой).
Кто знает, может быть как декоративная она заявлена именно поэтому – форма у нее совершенно традиционная, да и никакого другого уклона в декоративность вроде как не наблюдается.
Измеренный коэффициент пульсаций – около 1%, коэффициент мощности – около 0.6.
Чтобы разобрать лампу, я варварски отковырял цоколь.
Как выяснилось, делать это было совсем необязательно. Видите резьбу на пластиковой детали? Она выкручивается. То есть, лампу можно не только разобрать, но и безболезненно собрать. Она ремонтопригодна!
В части драйвера никаких сюрпризов. Внутри стоит обратноходовый преобразователь на базе MT7952 (как раз тот случай, когда контроль тока осуществляется на первичной стороне).
Включение, судя по всему, типовое.
На плате виден электролитический конденсатор марки BERYL. Не Rubycon, но все равно неплохо. Наработка таких конденсаторов на отказ, как утверждается, – порядка 10000 часов при температурах светодиодного светильника. Что радует, расположен он в более холодной части, ближе к цоколю. Вообще, электролитические конденсаторы – один из определяющих факторов долговечности светодиодных ламп, так что, если верить цифрам, приведенным по ссылке выше, эта лампа имеет все шансы работать долго и счастливо. Единственное, что может вызывать опасения – теплоотвод от светодиодов. Тем не менее, судя по нагреву корпуса, с ним тоже все более или менее в порядке («тычинки», на которых запаяны светодиоды, алюминиевые, это MCPCB).
В целом, сегодня мы с вами видели две достойные лампы. Philips, правда, изумил решением драйвера, но параметры у него неплохие (пульсации 13%, cos(φ) — около 0.6), да и качество самой конструкции отличное, как и положено для бренда такого уровня.
Лампа от Gauss – просто хорошая лампа (пульсации 1%, cos(φ) тоже около 0.6). Стандартная схемотехника, в меру качественные комплектующие. Но на мой вкус ее главная фишка – ремонтопригодность. Это на моей памяти первая лампа, которую можно не только разобрать, но и собрать. Например, есть возможность в рамках DIY перепаять конденсатор, когда он все-таки высохнет.