Малозатратный ремонт СД-ламп 12Вт прожекторного типа (для тех, кто дружит с паяльником) - с дополнением

В апреле 2015 года на Али приобрел 5 ламп тепло-белого спектра, которые проработали в потолочных светильниках около 6 месяцев, потом один за одним стали «сгорать» в них СД, еще пару месяцев ставил на них перемычки. Когда осталось во всех лампах по 1-2 СД, решился на кардинальный ремонт.

Дело в том, что лампа спроектирована с явным дефицитом охлаждения и не рассчитана на длительную работу в плохо вентилируемом светильнике.
В ней установлены 4 последовательно включенных СД по 3Вт, ток драйвера 0,48А при напряжении 13В, полезная мощность лампы 6,2 Вт (что даже с учетом потерь в драйвере — около 1Вт, существенно ниже заявленной продавцом), средняя мощность СД 1,56Вт. Электрические параметры режима вполне удовлетворительны.
Ремонт заключается в замене СД на одно-ваттные с уменьшением тока драйвера. Лампа легко разбирается при помощи двух резьбовых соединений, одно освобождает коллиматор (линзы), другое разделяет алюминиевый радиатор и пластиковую часть патрона.

Перед выпайкой в одной из ламп для двух оставшихся «в живых» СД замерил ток драйвера — 424мА, падения напряжения на СД — 3,5 и 4,6В, что больше нормативных значений (на сайте 3,2-3,4В). Самое неприятное — большой разброс параметров (ВАХ).
Для замены в трех лампах использовал СД с Али, заказывал белые, а пришли скорее холодно-белые. https://aliexpress.com/item/item/Free-Shipping-50PCS-LOT-1W-3W-100-110LM-LED-Bulb-IC-SMD-Lamp-Light-Daylight-white/1812871300.html
Вместо 100 шт. прислали 98. Подавал на каждый СД 3,4В, получил разные токи, в зависимости от которых отсортировал их в следующие группы:

Результаты показывают высокий, почти двух кратный, разброс параметров тока (мощности) при фиксированном (максимальном) значении напряжения, поэтому использовал СД из одной группы 220-230мА. Выбор группы определился в ходе переделки драйвера.
Его пришлось отпаять от коротких проводов со стороны патрона. Драйвер сверх миниатюрен, без гальванической развязки, имеет предохранитель в виде змейки на плате, пульсации 100 Гц отсутствуют, коэффициент мощности равен 1, напряжение хх около 27В. Схему идентифицировать не смог. Регулирующий ток СМД-резистор R6 — 6,8 Ом.


Для уменьшения тока драйвера заменил резистор на 10-омный, получил ток драйвера 219мА. Напряжение на выходе драйвера 12,4В (2,72Вт), на каждом СД по 3,1В (0,68Вт). Полезная мощность лампы уменьшилась в 2,3 раза. На стороне высокого напряжения Р=3,9Вт, кпд драйвера=0,7. Максимальная температура радиатора достигала 56 градусов при комнатной 23. Думаю, что полученная мощность лампы около 4Вт для этого радиатора близка к предельной.

Для разнообразия цвета в одной лампе поставил СД тепло-белого спектра. Купил на Али у того же продавца. Так же при напряжении 3,4В отсортировал СД по току:

Здесь еще больший разброс параметров при меньшей мощности — от 0,22 до 0,52Вт, что далеко от заявленного 1Вт. Подбором значений резистора R6 получил ряд значений токов драйвера:

Остановился на 18 Омах, подключив параллельно два резистора на 22 и 100 Ом. СД выбрал из группы 112-115мА. При этом напряжение на выходе драйвера 12,94В, на СД — 3,31В, мощность на каждом СД по 0,36Вт, всего 1,42 Вт, потребление из сети 2,3Вт, кпд драйвера 0,62. Мощность СД-лампы уменьшилась по сравнению с оригинальной в 4,4 раза. Тепловой режим лампы более чем комфортный. Уже нашла свое место в кладовой.

Последнюю лампу планирую оснастить СД с разным спектром, используя по два из групп 150 (х/б) и 152 (т/б).

О затратах.
Основные трудовые, где-то 2 часа на первую лампу и по часу на последующие.
Материалы для одной лампы: СД обошлись в 4 рубля (по сегодняшним ценам около 10 центов США), 4 капли термопасты и прочая мелочь из запасов.
Получил удовлетворение от работы и приобрел уверенность в надежности отремонтированных ламп, хотя будущее отэкзаменует.

ПС. Несмотря на ярко выраженный характер отбраковки СД из отмеченного магазина, после сортировки их все-таки можно использовать. Так 24 шт. из группы т/б уже несколько месяцев работают в модернизированном потолочном светильнике, пока без единого отказа.

Дополнение

Раздел добавлен в связи с вопросами читателей.
В последней, пятой лампе взял 2СД х/б (из группы 200мА), 1СД т/б (200мА) и для экперимента 1СД т/б из крайне левой группы (70мА). Все соединены последовательно. Впаян в драйвер подстроечный резистор 10,3 Ом. Вместо ожидаемого значения тока 200мА, получил 180мА, На вторичной стороне напряжение драйвера 13,4А, оно распределилось след. образом: по 3,2В на каждом из СД (200мА) и 3,8В на СД (70мА), т.е напряжение (мощность) на последнем СД по сравнению с другими больше примерно на 20%. При этом напряжение на нем выше максимально допустимого — 3,4В, что не добавляет надежности. Помимо этого решил проверить «на вшивость» 6 оставшихся «в живых» 3-ваттных СД. При подаче на них напряжения 3,4В ток находился в диапазоне от 180 до 450мА.
Таким образом, полагаю что основная причина ненадежности этих ламп в недостаточности охлаждения, а усугубляет ситуацию использование СД с большим разбросом ВАХ.
Окончательно, заменил СД (70мА) на другой (т/б) с током 200мА, получил следующие параметры лампы. Напряжение драйвера 13В, падение напряжения на СД одинаковое, около 3,25 (разница в сотых долях вольта), ток драйвера (СД) 0,2А, полезная мощность 2,6Вт, первичная мощность 3,7Вт, кпд 0,7, КМ=1, пульсации 100Гц на фотоаппарате не проявляются, максимальная температура радиатора 58 градусов (при закрытой лампе через полчаса работы). Спектр улучшенный.

Надеюсь, что обзор сподвигнет кого-нибудь разыскать заброшенные в дальний угол подобные неработающие лампочки, и спасибо за внимание.