Продление срока службы светодиодных ламп. Понижение тока/ремонт
Наткнулся на статейку. тк заколебался уже лампы покупать. оставлю тут.
Как правило, в светодиодных лампах сильно завышен рабочий ток светодиодов, в связи с чем светодиоды деградируют и выходят через год — два из строя. Часть ламп после ремонта и понижения тока на 15-20% работают долго, но часть выходит из строя повторно, так как светодиоды сильно деградировали, и можно понижать ток сразу на 40-50%. Световой поток от светодиода при уменьшении с предельного тока до номинального падает не в 2, а в 1.5 раза, а значит яркость лампы не уменьшится в 2 раза.
В лампах ECO-C37 3.5Вт 4000K E14 на 220В/50Гц 1244 с параметрическим (нестабилизированным) БП на основе понижающего конденсатора 0,62мкф (624 надпись и 400~) применяются кругляш S5-C37 3030 4-27,8мм с последовательно включенными 4 светодиодами на 15.8В, 55мА 0,87W, в итоге 63В, 3,5W. Нужно уменьшить ёмкость понижающего конденсатора до 0,47 мкф (474) и рабочим напряжение 400~ или 250~ соответственно. Таким образом рабочий ток 4-х светодиодов упадёт с 55 мА до 42 мА, напряжение с 63 до 58 Вольт и нагрев всей лампы существенно снизится. Мощность упадёт на 27%.
В лампах 5.4W на AC 220В с параметрическим (нестабилизированным) БП на основе понижающего конденсатора 1,3мкф (135 надпись и 400~) применяются последовательных 10 светодиодов на 6В, 90мА 0,54W, в итоге 60В, 5,4W. Нужно уменьшить ёмкость понижающего конденсатора до 1,0 мкф (105) и рабочим напряжение 400~ или 250~ соответственно. Таким образом рабочий ток 10-ти светодиодов упадёт с 90 мА до 60 мА, напряжение с 60 до 56 Вольт и нагрев всей лампы существенно снизится. Мощность упадёт на 30%.
В лампах Ecola A50 LED 7W на AC 220В с параметрическим (нестабилизированным) БП на основе понижающего конденсатора 1,1мкф (115 надпись и 400~) применяются последовательных 40 светодиодов на 3В, 57мА 0,54W, в итоге 120В, 6,6W. Нужно уменьшить ёмкость понижающего конденсатора до 1,0 мкф (105) и рабочим напряжение 400~ или 250~ соответственно. Таким образом рабочий ток 40-ти светодиодов упадёт с 57 мА до 52 мА, напряжение с 120 до 114 Вольт и нагрев всей лампы существенно снизится. Мощность упадёт на 10%.
В лампах 3.5W Feron LB-40 E27 2700K на AC ~220-240V на основе драйвера микросхемы BP3122 (8 ног) и трансформатора 12x12x10мм применяются 6 последовательно (3 планки)-параллельно (по 2 светодиода на планке) включенных светодиодов на 3.13В 85мА, 0,3W. На светодиоды идёт 9.4В, 170мА, 1.6W. Для понижения тока нужно увеличить резистор c 1 на 2 ногу CS (BP3122) с 2.2 ома до 2.7 ома путём замены или допайки последовательно R50 — 0.5 омного резистора. Мощность снизится на 19%. Рабочее напряжение на светодиодах снизится до 9 Вольта, ток до 140мА, соответственно для одного светодиода 3,0В, 70мА, 0,21W. На плате светодиодов надпись 3WG45B.
В лампах 5W на AC 85-265V на основе драйвера микросхемы BP3102 (8 ног) и трансформатора 10x10x10мм применяются 10 последовательно (по 5 в группе)-параллельно(в 2 группы) включенных светодиодов на 3,1В 90мА, 0,3W. На каждой планке стоят 2 светодиода из разных групп. На 2 группы светодиодов идёт 15,4В, 180мА, 3W. Для понижения тока нужно увеличить резистор на 4 ноге CS (BP3102) с 2.2 ома до 3.2 ома путём замены или допайки последовательно 1R0 — 1 омного резистора. Мощность снизится на 32%. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 15,2 Вольта, ток до 120мА, соответственно для одного светодиода 3,0В, 60мА, 0,2W. На плате светодиодов надпись BL-5650.
В лампах 5W на AC 85-265V на основе драйвера микросхемы BP3102 (8 ног) и трансформатора 10x10x10мм применяются 8 последовательно (по 4 в группе)-параллельно(в 2 группы) включенных светодиодов на 3,2В 110мА, 0,35W. На каждой планке стоят 2 светодиода из одной группы. На 2 группы светодиодов идёт 12,8В, 220мА, 3W. Для понижения тока нужно увеличить резистор на 4 ноге CS (BP3102) с 1.8 ома до 2.8 ома путём замены или допайки последовательно 1R0 — 1 омного резистора. Мощность снизится на 36%. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 12,2 Вольта, ток до 140мА, соответственно для одного светодиода 3,0В, 70мА, 0,2W.
В лампах 9W E27 4000K на AC 220V на основе стабилизатора тока — микросхемы BP2832 2832 (8 ног) применяется круг A60-2835-26 из 2 параллельных линеек по 13 последовательно включенных светодиодов, на 6,15В 57мА, 0.35W. На все светодиоды идёт 80В, 114мА, 9W. Для понижения тока нужно увеличить резистор 1R65 до 1R8 или 2R0 ома путём замены (я поставил параллельно 2 и 22 ома, итогом 1,8 Ома). Мощность снизится на 9-18%, до 8W-7.5W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 78 Вольт, ток до 52-47мА, соответственно для одного светодиода 6В, 52-47мА, 0,31-0,28W.
В лампах 10W E27 4200K на AC 230V FLL-A60-9-230-4K-E27 на основе стабилизатора тока — микросхемы BP9916C 9916C (8 ног) применяется круг A60-2835-1W-10C из 10 последовательно включенных светодиодов, на 8,9В 90мА, 0.8W. На все светодиоды идёт 89В, 90мА, 8W. Для понижения тока нужно увеличить параллельно включенные резисторы 5R9 и 6R8 ом, до 5R9+2R2 и 6R8 — с вычисленного 3.15 ома до 3.7 ома путём замены или допайки последовательно с 5,9 омным ещё 2,2 омного резистора. Мощность снизится на 17%, до 7W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 87,6 Вольт, ток до 79мА, соответственно для одного светодиода 8,76В, 79мА, 0,7W.
В лампах 11W на AC 220V на основе стабилизатора тока — микросхемы BP9918C 9918C (3 ноги) применяются 18 последовательно включенных светодиодов, на 11В 55мА, 0,6W. На все светодиоды идёт 200В, 55мА, 11W. Для понижения тока нужно увеличить параллельно включенные резисторы 10 и 12 ом, до 20 и 12 ом (средняя нога CS BP9918C) — с вычисленного 5.5 ома до 7.5 ома путём замены или допайки последовательно с 10 омным ещё 10 омного резистора. Мощность снизится на 28%, до 8W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 180 Вольт, ток до 44мА, соответственно для одного светодиода 10В, 44мА, 0,44W.
В лампах 12W на 220В 50Гц, 4000K E27 на основе стабилизатора тока — микросхемы BP2833A 2833A (8 ноги) на плате L2029-03-40 распаяны 23 последовательно включенных светодиода, на 3,2В 162мА, 0,52W. На все светодиоды идёт 73,6В, 162мА, 12W. Для понижения тока нужно увеличить параллельно включенные резисторы 2R10 и 2R70 ом, до 2R10 и 3R2 ом (8 нога BP2833A) — с вычисленного 1.18 ома до 1.26 ома путём замены. Мощность снизится на 8%, до 11W. Рабочее напряжение на группах светодиодов снизится до 73 Вольт, ток до 150мА, соответственно для одного светодиода 3.17В, 150мА, 0,47W.
В лампах Космос AC 220V 3W на основе стабилизатора тока 200ма — микросхемы BP2812 (8 ног) (плата GL-0AC5W_V2.0) применяются 10 последовательно включенных светодиодов, на 30.7В 90мА, 2.8W, плата T2-P45-3W. От лабораторного БП ставлю 31.5В и эти светодиоды жрут 50ма и светят слабее, что говорит о нестандартном. В схеме же осциллографом форма напряжения 31 В ровная, а до зеленого дросселя пульсации.
В лампах с али 15W Warm White 220V RoHS на основе стабилизатора тока 2 микросхемы MBI1802 (плата D44-22P-01 3611E) применяются 22 последовательно включенных светодиода, разорванных на 16 и 6 штук микросхемами. На светодиодах 38V и 109V постоянки соответственно, ток 57мА, 8.5W, в середине на U1 и U2 микросхемах 43V, всего 190V. На одном светодиоде 6.7V, 0.38W. От сети было потребление ~230V, 62мА на переменке. Внимание, эта лампа на фотоаппарате сильно мерцает! Обязательно паяем конденсатор от 4.7 uF до 10 uF на 400V после диодного моста и для кондёра есть много места в цоколе. После впайки кондёра ток возрастает до 92мА и светодиоды сгорят за 5 сек. Для уменьшения тока нужно на микросхемах 1802 вместо R1 и R2 по 13 Ом впаять два резистора по 15 Ом (ток упадёт до 50мА), если хай себе мерцает и не паять кондёр, или по 23 Ома (можно резюки стоя допаять последовательно в длину два по 10 Ом) (ток упадёт до 52мА), если паять кондёр.
В лампах Ming & Ben 18W 6500K 220V-240V 50/60H RoHS на основе 2-х стабилизаторов тока — 2-е микросхемы JZ1009AE (8 ног) (плата D49-18P-01 29045B 2019-D, если хотите посмотреть аналог, гуглите D44-22P-01) применяются 18 светодиодов из 6-ти последовательных секций по 3 параллельных светодиода на 162В 110мА, 18W (В схеме можно померить только импульсное напряжение после диодного моста 200В, и напряжение в разрыв цепи светодиодов 50В, а на каждой секции светодиодов 27В), соответственно для одного светодиода 27В, 37мА, 0,99W. Для понижения тока нужно увеличить 2 резистора R1 и R2 с 10 Ом до 15 Ом (между 1 ногой и 2-4 ногами JZ1009AE) — путём замены или добавить резисторы 5,1 Ома последовательно. Мощность снизится на 33%, до 12W. Рабочее напряжение на 1 секции светодиодов снизится до 26,5 Вольт, ток до 74мА, соответственно для одного светодиода 26,5В, 24,6мА, 0,66W. Для справки, лампа потребляла от ~220V 81мА 18W до переделки и 54мА 12W после. В этих лампах нет конденсатора, поэтому они мерцают.
В лампах Космос basic A65 E27 25Вт 4500K 220В/50Гц 0,100A модель LED25wA65E2745 световой поток 2100 лм срок службы 25000 ч на основе стабилизатора тока — микросхемы HA5836AE (8 ног) (плата N018082 V1.1) применяются 22 светодиода (11 последовательных секций по 2 светодиода в параллель) на 99В 176мА, 17W, плата A65Y 2P11S N018080A (и N018082). Для понижения тока нужно увеличить резистор 1R07 ом, до 1R30 (между 7,8 ногой и 1 ногой HA5836AE) — с 1,07 ома до 1.3 ома путём замены на 1R3 или на 1R0 и 0R3 ома. Мощность снизится на 19%, до 14W. Рабочее напряжение на секциях светодиодов снизится до 98 Вольт, ток до 146мА, соответственно для одного светодиода 8,9В, 146мА, 1,3W. Для справки, лампа потребляла от ~220V 105мА 23W до переделки и 70мА 15W после.
Нужно понимать, что если «всеволишь» в одной из секций из трёх параллельных светодиодов вышел из строя «всеволишь» один светодиод, то через два оставшихся потекёт ток как через три и нужно понизить ток в 1,5 раза (чтобы было как раньше), а чтобы понизить — нужно в 2,2 раза, или же сначала сгорит более слабый один из двух, а сразу за ним и третий, потому что через него потечёт весь ток. Производители ламп делают гарантированно умирающие максимально неремонтнопригодные схемы.
В светильнике VARTON EB40-095-0-280-2180 213L — там 4 полоски VARTON EB 18-222-1-12 9W DC27V DW — формат 9 пар = 18 светодиодов = 4×18=72 светодиода, плата JBT-IW0401-006 REV 2.1 20130715, чип IW3623-00, конденсаторы 33uFx450V и 50v220uF x 2шт, трансформаторы JBT-IW0401-29V, JBT-IW0401-EE16, дроссель UU9.8-40mH, транзисторы D13007, X13001, 7N65A, спаренный диод SFF1004. На светодиодные ленты шло 28.7В 1.14А, 32.7 Ватта. Соответственно на один светодиод 3.2В, 142мА, 0.45Вт. Для понижения тока нужно снять R36 — 3.6 Ома (стоит в параллель 4 штуки R25 R34 R26 R36 — 3R30, 3R60, 3R30, 3R60) — ток упадёт до 0.86А, вольтаж до 27.7В, мощность до 23,8 Вт, а яркость упадёт на 27%. Если же к R25 допаять последовательно 2R2 — 2 шт, то ток упадёт до 0.98А, вольтаж до 28.1В, мощность до 27,5Вт, а яркость на 16%. При ремонте светильника был найден высохший C16 47uFx25V, симптомы поломки через 7 лет работы — постепенно увеличивающаяся задержка перед свечением, потом совсем перестал включаться.
В уличном фонаре СТАРТ LED FL20W42 20 Вт IP65 плата YDZ220 14LED корпус YTZ-3.1-00017 SL-A-2-1 применяются две микросхемы RM9001E с резисторами RS1 и RS4 по 22 Ома — увеличиваем каждый до 33 или даже до 44 Ом — мощность упадёт до 15 или даже до 10 Вт — фонарь будет работать долго. В фонаре на этой микросхеме нет конденсатора, поэтому он мерцает.
Также, в лампах с массивным алюминиевым радиатором между ним и кругляшом светодиодов часто отсутствует белая теплопроводящая паста КПТ-8, желательно её нанести.
Если не опасно и есть возможность разобрать лампу — то желательно снять пластиковый или стеклянный стакан — стекло греть путем включения лампы )) — то это даст дополнительное охлаждение, а с исчезновением пластика немного повысит световой поток, но даст синеватый оттенок и точечные источники света будут слепить глаза при попадании лампы в зрительную область.
Если есть возможность намного более качественно улучшить охлаждение лампы путём установки горизонтально, в всегда холодном месте или путём разбора на составляющие и при разносе греющихся компонентов или установке их на массивные радиаторы, то можно снижать потребление лампы не на 30%, а на 10-15%. На заводе срок действия лампы точно посчитан на уровне 1 года — дешевые, 2 года — средние, 3 года — дорогие, поэтому важно сделать чтобы не ярко светило, а долго. Для яркости просто ставьте больше ламп. Если не снижать рабочий ток, то через время деградируют и светодиоды, и конденсаторы.
Всё то же самое нужно делать и в процессе ремонта вышедших из строя ламп, в которых чаще всего горят светодиоды, а реже вздуваются конденсаторы. В лампах с последовательной схемой включения светодиодов сгоревшие закорачиваем (если последовательных две группы — то в каждой должно остаться одинаковое количество светодиодов), в параллельных все утухшие светодиоды меняем на целые (увы, или не будет работать группа, но можно с умом и коротить в каждой группе поровну), и обязательно снижаем ток (потому что все светодиоды немного деградировали или в схемах без регулятора тока возрос ток после закорачивания светодиодов).
источник agansk.ru/tech/2017/04/04…рока-службы-светодиодных/
Что понижает напряжение в светодиодной лампе
| Текущее время: Ср янв 24, 2024 15:23:52 |
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Запрошенной темы не существует.
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y
Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024
Как уменьшить напряжение в светодиодной лампе?
Очень часто перегорают светодиоды в лампочке, стал проверять почему, всё оказалось просто завышены их токи, стоят светодиоды на 9V 100ма, а на деле завышено и напряжение и ток. Вот я захотел уменьшить напряжение, соответственно уменьшился бы и ток. Я добавил сначала ещё один светодиод (точно с такими параметрами), замерил ничего не изменилось, добавил ещё один смотрю у меня напряжение растёт с каждым добавленным диодам. Так получается замкнутый круг, я добавляю что бы уменьшить а оно так же прибавляется. Я добавил ещё токограничивающий резистор сначала на 20 потом поменял его на 100 Ом та же история и напряжение и ток ещё вырос. Схема питания не примитивная, может это и хуже. Так как же мне понизить напряжение а количество диодов что бы добавить? Что бы моя лампа работала в лёгком режиме.
в избранное
garikbut [6.8K]
Никодимыч, так удалось задуманное или нет? — 5 лет назад
Никодимыч [12.8K]
Да, удалось. Всё очень просто,увеличиваете резистор RS1 и ток падает, а соответственно и напряжение. Подобрал когда светодиоды почти не греются, но проигрываю в яркости. Тут никуда не деться, прямая зависимость, меньше ток-меньше и яркость. — 5 лет назад
комментировать
garik but [6.8K]
5 лет назад
Светодиод, это электронный элемент, который питается не напряжением а током. Если через него пропустить ток соответствующий его паспортным данным, то напряжение на нём выставится «автоматически» согласно паспортным данным. Т.е. если мы имеем девятивольтовые светодиоды (кстати на одном кристалле таких не бывает, стало быть в корпусе имеется три кристалла с падением напряжения на каждом по 3 — 3,2 вольта, в итоге получаем 9 — 9,6 вольт) то при последовательном их соединении напряжение на крайних выводах этой цепочки будет равно количеству светодиодов умноженное на 9 вольт. 7 штук = 63 вольта, 10 штук = 90 вольт и т.д.
Никодимыч задал вопрос:
Ответ: Чтобы уменьшить напряжение в светодиодной лампе, необходимо уменьшить количество светодиодов в цепочке.
Но при этом, сила тока проходящая через эту цепочку светодиодов останется прежней ( заданной резистором Rcs) и светодиоды будут также работать в предельном режиме.
Но баловаться напряжением на цепочке светодиодов и током проходящим через эту цепочку можно только в разумных пределах. Иначе неминуем фатальный исход для микросхемы драйвера. Чтобы этого не произошло, в даташите имеется график области допустимых значений выходных напряжений и токов для безопасной работы драйвера. По буржуйски — SOA.
Полного даташита на JW1795 я не нашёл. Нашёл полный на JW1792. Параметры у них практически одинаковые за исключением сопротивления канала сток-исток.
А это область допустимых значений напряжений и токов для JW1792.
Так как у нас вариант корпуса SOP8, то пользуемся графиком серого цвета.
Ток рассчитывается по формуле I = 0,3/Rcs. Отсюда Rcs = 0,3/I
Берём ток равный 100 миллиампер, тогда Rcs = 0,3/0,1 = 3 Ом.
При таком токе мы можем использовать ряд напряжений 40-120 вольт. Т.е. подбирать количество светодиодов в цепочке исходя из допустимого напряжения.
Опять же, допустимое напряжение выбираем исходя из величины питающего (сетевого) напряжения. Если сетевое напряжение ниже 100 вольт то напряжение на выходе драйвера на поднимется выше 70 вольт. Это можно прочитать в верхнем скриншоте.
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
в избранное ссылка отблагодарить
Никодимыч [12.8K]
Да, ответ более чем исчерпывающий. Значит что бы не горели светодиоды от перегрева мне нужно уменьшить на них ток этим самым резистором Rcs исходя из формулы увеличив сопротивление при 6 ОМ это будет уже 50ма. Этим сегодня и займусь — 5 лет назад
garikbut [6.8K]
Здесь можно скачать даташит на JW1792
http://www.aiden-ic.com/uploadfile/cfile/upload/2016122284834124.pdf — 5 лет назад
комментировать
jar-ohty [140K]
5 лет назад
Вы не до конца понимаете принцип работы этой лампы. Источник питания светодиодов стабилизирует ток через них. Когда вы добавляете резистор или еще один светодиод, ток остается тем же самым. Это нужно, так как светодиоды нельзя питать напряжением, а нужно питать током. Светодиод по своей природе аналогичен стабилитрону: при напряжении ниже примерно трех вольт ток через светодиод почти не течет, а при его повышении он внезапно и быстро растет, уходя за допустимые пределы. То есть если пытаться подобрать рабочее напряжение для светодиода, окажется, что его надо поддерживать с точностью до сотых вольта, оно свое для каждого экземпляра светодиода и к тому же уменьшается с ростом температуры. Поэтому индикаторные светодиоды включают через резистор, а мощные осветительные — питают от источника стабильного тока.
Чтобы снизить ток, нужно найти (по datasheet’у на примененную в драйвере микросхему контроллера) токозадающий резистор и изменить его сопротивление. Впрочем, проблема не в завышенном токе, а в недостаточном теплоотводе, а также в развитии неустойчивостей в длинной цепи последовательных светодиодов при их резком включении: светодиоды открываются неодновременно и к последнему запертому светодиоду оказывается приложено напряжение, многократно превышающее допустимое, что приводит к его лавинному пробою.
в избранное ссылка отблагодарить
Никодимыч [12.8K]
Радиатор действительно очень плохой, сильно увеличить я его не смогу конструктивно(( а перегорает всегда не последний светодиод, а в середине и не от лавинного пробоя, а из за теплового пробоя. — 5 лет назад
комментировать
Топор ов Викто р Алекс еевич [169K]
5 лет назад
Там генератор тока, точнее, стабилизатор тока. Естественно, при любом количестве светодиодов, он будет держать тот ток, что задан. Сначала надо выяснить, каким образом (каким элементом) там задается ток. Есть такие микросхемы (драйверы светодиодов), где внешними элементами он не регулируется.
Конечно, можно его «обмануть» — подключить параллельно светодиодной цепочке, нагрузочный резистор, который заберет на себя часть тока, облегчив режим светодиодов. Но он же греться будет и его надо будет вынести наружу, чтобы не подогревал светодиоды.
Ну, ещё можно поменять номиналы резисторов «обвязки» драйвера. Возможно один из них и задает его выходной ток.
в избранное ссылка отблагодарить
Никодимыч [12.8K]
Вот схема, в вашем ответе на её драйвер:http://www.bolshoyvopros.ru/questions/3101048-chto-za-mikroshema-foto-v-svetodiodnom-drajvere.html так что там можно попробовать поменять, что бы уменьшить напряжение? Резистор паралельно я ставил, напряжение действительно меньше но он 2вт греется очень и очень сильно что аж дымится, не вариант так. Или может тогда пожертвовать схемой, а переделать на самую примитивную на гасящем конденсаторе 0,68Мкф тогда ток регулировать не будет и можно будет просто добавить светодиодов и всё ? — 5 лет назад
Топоров Виктор Алексеевич [169K]
Вот там есть резистор Rcs, в той схеме, «по идее» он и задает ток на выходе драйвера. Возможно, изменение индуктивности тоже даст возможность изменить ток.
Главное, не загнать микросхему в запрещенную зону, а то перегреется или сгорит. — 5 лет назад
garikbut [6.8K]
Ток через светодиоды можно посчитать по формуле I=0,3/Rcs.
Если диоды 100 — миллиамперные, то резистор Rcs должен иметь сопротивление 3 ома. — 5 лет назад
Решение проблемы перегорающих светодиодов. Стабилизация напряжения бортовой сети
Увы, бортовая сеть автомобилей B-класса редко подготовлена должным образом для светодиодного освещения. Изложенное ниже является еще одной возможной вариацией решения проблемы сгорающих светодиодных ламп.
Наверняка каждый автовладелец Hyundai Solaris если и не из личного опыта, то со слов других знаком с проблемой постоянно перегорающих светодиодных ламп. К сожалению, штатно нашему автомобилю не полагаются диодные лампы, а значит и бортовая сеть на них не рассчитана. Я лично столкнулся с этой проблемой после установки диодной подсветки заднего номера.
Суть проблемы
На рынке автоэлектрики уже довольно давно изобилуют светодиодные лампы самых разных мощностей под разные цоколи и цели, ассортимент постоянно расширяется, но, увы, это не сильно влияет на качество самих ламп и их адаптацию под автомобили с повышенным напряжением бортовой сети.
Основных причин, по которым светодиодные лампы сначала начинают мерцать, а потом и вовсе сгорают, три:
1. Некачественная пропайка контактов, что приводит к перегреву и выгоранию. Решить эту проблему можно самому подручными средствами (хотя зачастую перепаивание контактов оказывается лишь временной мерой) или просто искать более качественную продукцию от европейских производителей. Всё чаще на рынке встречаются светодиодные лампы с микроконтроллерами, стабилизирующими напряжение. Такие, например, я ставил себе в задний ход.
2. Повышенная температура окружающей среды. Высокая температура может быть вызвана особенностью расположение ламп в осветительном приборе и непосредственной близостью к источнику большого тепла, такого как, например, галогеновая лампа головного света или двигатель. Например, в нелинзованной фаре Hyundai Solaris габаритная лампа близко соседствует с бигалогеновой лампой головного света. При этом температура внутри фары вблизи лампы достигает 90 градусов, что губительно для диодов. Решением такой проблемы может стать только использование термостойких сравнительно дорогих COB-диодов или же термоизоляция от лампы головного света, что крайне сложно реализовать.
3. Повышенное напряжение бортовой сети. Как известно, чем свежее (новее) аккумулятор, тем выше на нём напряжение. На моём годовалом аккумуляторе напряжение 12,75 В, а при запущенном двигателе благодаря генератору оно возрастает аж до 14,55 В. На всех диодных лампах, подходящих нам, вполне четко указано рабочее напряжение 12 В. Увы, зачастую, это не просто рабочее напряжение, а максимально допустимое напряжение. Особенно для китайских и тайваньских ламп, производители которых в буквальном смысле выжимают все соки из несчастных светодиодов, работающих при 12 В на пределе своих возможностей. Ну, а как уже вы догадались, напряжение более 12 В приводит к избыточному току, который убивает светодиоды. Так, за месяц можно успеть поменять несколько ламп и снова обнаружить, что очередной светодиод начал мерцать. Как же быть? Решение именно этой проблемы я хочу осветить подробнее.
Решение
Проблема ясна, теперь о решении. Банально доставив нагрузку в бортовую сеть, тем самым понизив напряжение, мы получим сомнительный эффект, т.к. у светодиодов очень малый диапазон рабочего напряжения (амплитуда составляет в среднем 3-4 В). Таким образом, подобрать нагрузку так, чтобы лампы нормально светили как при запущенном двигателе, так и при заглушенном практически невозможно. В лучшем случае получится крайне тусклый свет при заглушенном и умеренно яркий при включенном, что неприемлемо, а значит нам нужна стабилизация. И в этом случае нам поможет микросхема со стабилизатором напряжения. Эту идею мне подкинул wattawaara, а так же помог с реализацией, за что ему огромное спасибо.
Для тестирования микросхемы я использовал COB-светодиодные лампы (2 Вт, 200 Люменов), заказанные на DealExtreme.
В микросхеме использовался проверенный годами отечественный стабилизатор КР142ЕН8Б, позволяющий стабилизировать напряжение до 12 В при входящем напряжении до 35 В. Обратите внимание, что для этого стабилизатора максимальный ток нагрузки не должен превышать 1.5 А. Кстати, при нагрузке более 1 А стабилизатор начинает существенно греться, а значит на минусовую петлю нужно вешать пассивный радиатор.
Использованные металлоплёночные конденсаторы К73-17 номиналами 0,1 и 0,33 мкФ служат фильтрами, сглаживающими кратковременные пики и шумы, а выпрямительный диод 1N5408 (да-да, он до 1000 В, уж что было под рукой) препятствует возможному обратному паразитному току. Собрать такую схему несложно, все элементы доступны в любом магазине радиоэлектронике. Я все компоненты нашёл в интернет-магазине Чип и Дип. Платой для сборки послужила самая обыкновенная пластина текстолита, найденная на работе. 😉
В моём случае распиновка следующая:
1 (желтый) – входящий «+»;
2 (черный) – входящий «–»;
3 (черный) – выходящий «–»;
4 (красный) – выходящий «+».
Для удобства установки/демонтажа использовался обыкновенный компьютерный разъем питания. Микросхема ставится последовательно в цепь перед конечным потребителем. Продублировал минус сознательно, чтобы при необходимости легко демонтировать всю плату, заменив её заглушкой.
Как видно на фото выше, нужный эффект достигнут – напряжение стабилизированно с 14,1 В до рабочих 11,89 В, что обеспечивает светодиодам продолжительный срок жизни и достаточный уровень яркости. Кстати, потребление этих COB-диодных ламп в сумме не превышает 100 мА при напряжении ~12 В. На этом всё, спасибо за внимание!
P.S. Обновление от 02.02.2015
После комментария Дмитрия я всерьез обеспокоился вопросом нестабильности и стал тщательно проверять выходное напряжение. После нескольких часов тестирования могу с уверенностью сказать, что напряжение постоянное, не плавает. Более того, внимательно ознакомившись со спецификацией КР142ЕН8Б (подробнее тут и тут) не нашёл ни единого упоминания о нижнем пороге входного напряжения, меньше которого наблюдается нестабильная работа, есть только ограничение по входному напряжению не более 35 В. Единственный нюанс: при входном напряжении =12 В выходное получается менее 12 В (от 11,55 В до 11,95 В). Сводная таблица результатов тестирования ниже.
P.P.S. Обновление от 12.04.2015
Как оказалось, нет смысла заниматься самостоятельным изобретением плат стабилизации напряжения, всё уже давно сделано качественно и дёшево в Китае. Для стабилизации напряжения бортовой сети продается модуль LM2596 CL2122 (DC-DC конвертер). За счёт фильтров и возможности точной подстройки этот модуль можно считать однозначно лучше самоделки, о которой я писал выше.
Технические характеристики:
Допустимое входное напряжение: 4 В — 35 В;
Выходное напряжение: 1.23 В — 30 В;
Максимальный входной ток: 3 А (рекомендуется подключать потребителя на не более 2,5 А, иначе требуется дополнительное охлаждение);
Эффективность преобразования: 92% (наивысшая);
Частота переключения: 150 кГц;
Максимальная пульсация выходного сигнала: 30 мА (опять же лучше не допускать боле 25 мА);
Производитель: Leivin (Китай).
Как видно по фотографиям качество изготовления вполне приемлемое, достойная заводская пайка, а цена в два раза ниже (на момент покупки ~60 р/шт), чем собирать самому плату из компонентов, купленных в розничном магазине радиодеталей. По точности стабилизации нареканий нет.
Сводная таблица результатов тестирования ниже.
Тест проводился следующим образом: подавалось входное напряжение 15 В, регулятор выходного напряжения выставлен так, чтобы выходное напряжение было точно 12 В. Далее с шагом 0,2 В входное напряжение постепенно понижалось до 12 В. Нагрузка была минимальная и обусловлена только сопротивлением мультиметра.
Как видно из сводной таблицы стабилизация заводского модуля куда плавнее и точнее самодельного, а значит рекомендован к внедрению в проводку автомобиля.
Удачи в освещении! Сделаем этот мир чуточку ярче! 😉