И снова здравствуйте, мои маленькие любители требухи!
Наконец-то мы подошли к последней части повествования о светодиодных лампах, в которой мы рассмотрим 4 лампы с цоколем E27 и подведем окончательные итоги этого затянувшегося повествования.
Предыдущие две части можно найти здесь и здесь.
Давайте не будем отвлекаться на рассказ о лампочках и перейдем сразу к сути — интерьерам пациентов, светодиодным лампам ASD, Gauss и Supra.
Светодиодные лампы в цоколе E27: просторный корпус = залог удачной лампочки
Как мы помним из первого раздела, все светодиодные лампы в светильнике E27 показали достойные результаты по уровню пульсаций, не превышающие 1%. Естественно, что для размещения такого преобразователя требуется довольно громоздкий корпус, хотя бы потому, что в нем больше компонентов, чем в конденсаторном балласте. Однако на примере лампы Gauss мы увидели, что даже в корпусе GU5.3 можно компактно установить драйвер без пульсаций, выполненный по бестрансформаторной технологии.
Что ж, давайте посмотрим, что скрывается внутри первого подопытного кролика сегодняшней подборки — лампы от производителя ASD.
Крышка снимается довольно легко, практически голыми руками, что, по-видимому, является производственным недостатком/недостатком, поскольку на обратной стороне имеется клей. В этом случае светодиодная сборка крепится непосредственно к металлическому корпусу лампы, но теплоотвод организован только за счет внешнего кольца, что, как читатель, наверное, уже понимает, nicht gut. В тех же лампах E14 и GU5.3, например, сборка полностью контактирует с теплоотводом.
Легко заметить, что поставляемый объем используется свободно, без особых усилий по минимизации размера драйвера. Схема подключения показана на рисунке ниже. Он выполнен по уже ставшей классической бестрансформаторной понижающей топологии для крупноформатных ламп. 28 светодиодов расположены последовательно, и здесь и там добавлены SMD (?) резисторы. Если кто-то знает, почему это было сделано, пожалуйста, напишите в комментариях.
Некоторые светодиоды впаяны между двумя медными штырьками — такими же SMD-элементами, которые используются ASD в лампах GU5.3. На фотографии ниже вы можете видеть границу между двумя штырьками (темно-серая область). Размер самого светоизлучающего элемента составляет 253 на 83 микрона.
Далее на очереди две лампы Гаусса мощностью 6,5 Вт и 12 Вт соответственно. Несмотря на сходство по многим критериям, эти светодиодные лампы имеют некоторые различия, например, драйвер и, что самое интересное, различные диоды внутри.
Колба рассеивателя очень хорошо прикреплена к корпусу лампы — вам придется потрудиться, чтобы выбить ее (да, выбить!), потому что на клей и герметик в Gauss не жалеют средств, когда речь идет о лампах. Поэтому совершенно безопасно использовать эти лампы в помещениях с повышенной влажностью.
Лампы Гаусса, однако, имеют ту же проблему, что и КАНы: металлический тепловой рассеиватель в корпусе лампы соединен с алюминиевой подложкой, на которой диоды закреплены лишь в относительно небольшом кольце вокруг нее. Конечно, с точки зрения теплофизики, такое решение может иметь смысл, но все же….
Сам драйвер изготовлен по бестрансформаторной технологии. Светодиодные блоки (всего 12 штук, каждый в отдельном SMD корпусе) соединены последовательно.
Сапфировая подложка электролюминесцентных чипов по своей структуре напоминает КАН — неужели ни один завод не производил их, подложки! Площадь излучения светодиодов составляет 283 на 140 квадратных микрометров, что является одним из самых больших показателей среди представленных ламп.
Что внутри LED лампы?
Теперь перейдем к лампе накаливания мощностью 12 Вт. В принципе, она мало чем отличается от лампы мощностью 6,5 Вт: тот же драйвер, хотя и со своими особенностями, та же пластиковая колба с металлическим кольцом-диффузором внутри, те же светодиодные модули, хотя и в большем количестве, но только у этой лампы особая связь с драйвером.
Возникли некоторые проблемы со схемой драйвера, поэтому блок, в котором должна находиться катушка, остался под вопросом. С одной стороны, используемая схема драйвера предполагает бестрансформаторный драйвер, но с другой стороны, используемый дроссель имеет 3 вывода на плату, что, казалось бы, говорит о драйвере на основе инвертирующего преобразователя, но сопротивление между выводами/ножками катушки составляет всего 1,7, 5,8 и 6,2 Ом, что не может соответствовать схеме гальванической развязки в этом драйвере.
Лампа мощностью 12 Вт имеет целых 32 светодиодных корпуса. Однако сами диоды имеют несколько иные размеры — 275 на 148 мкм по сравнению с 283 на 140 мкм у лампы мощностью 6,5 Вт, а также иное расположение контактных дорожек. На первый взгляд диоды выглядят почти одинаково, но мне интересно, связано ли это с разными партиями диодов, или они действительно отличаются для разных мощностей? Напомним, что под нож пошли лампы с такой же цветовой температурой — 2700К.
✅ ЧТО НАХОДИТСЯ ВНУТРИ СВЕТОДИОДНОЙ ЛАМПЫ ��
Светодиодные модули от одной и той же компании все равно могут отличаться — какое извращенное решение!
И последняя лампа в этом классе от Supra. Колба открывается с трудом, значит, с ее герметичностью все в порядке: залито много герметика. Контакт нейтральной линии не припаян к самому основанию, а только просунут сквозь него; как мы уже говорили в предыдущем разделе, этот способ крепления не самый надежный — основание довольно трудно снять, но это возможно!
И что действительно удивило — светодиодные сборки установлены не на алюминиевой подложке, а на довольно гибком текстолите, который, в свою очередь, соединен с корпусом радиатора термопастой. Соответственно, еще одним положительным моментом стало наличие полноценного теплоотвода, а не кольца, как в трех рассмотренных выше лампах.
Драйвер представленной лампы выполнен с использованием технологии…. Да, та же история, что и с лампой Gauss 12W. Простым прощупыванием трудно понять, для чего нужен трехконтактный дроссель на плате. Поэтому в сводной таблице, хотя эти два драйвера будут отображаться в разделе "инверсный преобразователь", они, вероятно, выполнены по бестрансформаторной понижающей топологии. Хотя добросовестные читатели иногда дают полезные ссылки, которые показывают, что используемая схема предполагает бестрансформаторный контроллер.
Теперь давайте воспользуемся аналогией. Светодиоды подключаются последовательно-параллельно, как в случае с лампой ASD (звонок номер один).
Название схемы драйвера — BP2822 от BPSemi
Если мы посмотрим на сами люминесцентные элементы, то обнаружим, что по размерам (251 на 83 микрона против 253 на 83 микрона), расположению контактных площадок и микроструктуре они полностью идентичны светодиодам в лампе ASD (звонок номер два). Да, они упакованы в коробку по две штуки, но часто производитель сам "упаковывает" их в разные коробки: одну, две, три, четыре и так далее. Поэтому можно предположить, что лампы ASD и Supra оснащены светодиодными модулями одного и того же производителя. При эквивалентной комплектации (драйвер + светодиоды) и схожих светотехнических характеристиках неудивительно, что розничная цена лампочек практически одинакова — около 250-270 рублей (август-сентябрь 2015 года).
Дежавю? Да, она идентична лампе ASD.
Финальные выводы
Что ж, после столь длительного и где-то не всегда удачного, а где-то чрезвычайно интригующего тестирования светодиодных ламп, а также путешествия по их внутреннему миру, осталось подвести окончательные итоги.
- О внешности. Как мы уже видели, даже те светодиодные лампы, которые кажутся герметичными, на самом деле таковыми не являются. Поэтому, мой дорогой читатель и покупатель, прежде чем покупать их для помещений с повышенной влажностью, обязательно проверьте крепление абажура!
- О водителях. Все драйверы ламп делятся на два больших лагеря: конденсаторный балласт (высокий коэффициент пульсации до 10-15%) и бестрансформаторный драйвер (Кп 2, но за те же мм 2 приходится платить 22 Вт рассеиваемой мощности. Здесь приходит время пойти на компромисс и заплатить за "аналог" 100-ваттной лампы. К сожалению, это сложная задача без перераспределения тепловой энергии, отдаваемой светодиодами, и соответственно специальных теплоотводов-диффузоров.
Примечание: Автор этой статьи не является профессиональным инженером-электриком, поэтому если вы заметите какую-либо ошибку или недосмотр в схемах, тексте или где-либо еще, пожалуйста, напишите в ЛС.
PS: Есть по крайней мере два подтвержденных производителя схем управления — Monolithic Power и BPSemi. Также несколько референс-дизайнов от Dialog Semiconductor (вместе iWatt)
PPS: Все схемы нарисованы в программе QUCS с открытым исходным кодом, которую мне помог найти Toaster.
UPD: Комментарий от D3 привел интересную информацию о помехах и защите — здесь.
Полный список опубликованных статей 'Insider's View' о Хабре и GT:
