Эксперименты с нитевидными светодиодными сборками (Filament COB LED)

Решил я приобрести упаковку светодиодных сборок для экспериментов. В статье я попытаюсь протестировать их последовательное включение, а также варианты их применения.

Заказывал я у продавца, который продаёт их по 20 штук. Я заказал 40 штук, но попросил положить 30 «холодных» и 10 «тёплых». Продавец так и сделал, и я получил 35 + 15 штук. Добра ему. Стоило это всё каких-то 13$ на момент покупки.






Сразу прошу прощения, но магазин больше не продаёт этот лот. Мне пришлось указать в ссылке на товар другой магазин, ещё я прошелся поиском и выудил там магазины с похожим товаром.



А изначально я собирался использовать их в создании семисегментных индикаторах на «скорую руку». Думал, что если их расположить просто на текстолите, да наладить их яркость в зависимости от освещённости комнаты — выйдут неплохие настольные часики. Я немного ошибся. Контрастность таких импровизированных индикаторов ниже плинтуса. А вырезать желобки, красить чёрной краской и накрывать это всё матовым орг.стеклом мне было лень.




Но руки чесались и решил я искать им применение на ходу. Для начала, изучаем их внимательней, ну и тестируем заявленные параметры. Как-то я лихо начал и даже не объяснил, что же покупка из себя представляет.

Описание

COB LED – один или сборка светодиодов покрытая люминофором
Filament — в данном случае означает, что сборка нитевидной формы

Плюсы:
— не нагревается
— всенаправленный свет
— приспособлены для работы в сети 220v

Минусы:
— вся сборка перестаёт работать при выгорании кристалла одного светодиода
— некоторые виды могут быть хрупкими (но есть залитые твёрдым компаундом)
— не найдут применение в низковольтной аппаратуре
— не любят пайку (подразумевается сварка)

Разбираем

Один экземпляр представляет собой палочку чуть меньше спички. Покрытие жёлтого цвета в моём случае является резиной (бархатистая и упругая поверхность). Внутри которой прозрачная площадка с нанесёнными на неё кристаллами swarovski светодиодами (24 штуки). На краях площадки крепятся металлические лепестки. Но крепятся они просто обжимая площадку и тут поджидает пара нюансов:
— такая сборка очень хрупкая
— металлические площадки тонкие и плохо паяются
— нагревать металлические площадки не рекомендую, есть вероятность повреждения контакта




Перед включением я попросил продавца спецификацию на светодиоды. Он мне прислал спеки на продукцию Runlite. www.runlite.cn/en/product-detail-145.html
Кому интересно, могут полюбопытствовать.

А я пока начну зажигать

Положительный вывод у светодиодов помечается еле заметным отверстием. Определитесь с полярностью перед заливанием его припоем. Паять контакты одно мучение. Если не использовать активные флюсы, то сначала хорошо бы шлифануть контакты пилочкой с алмазным напылением. И лишь потом подносить торец контакта к нагретому паяльнику. Паять нужно быстро, не допуская прогрева пластины.
Контакты очень тонкие и легко сгибаются, так что паять к ним сколь-либо тонкий проводник чревато выламыванием контакта. Я использовал очень тонкие жилки для работы с светодиодами. Но металлические контакты магнитятся, так что есть вариант подключения к магнитикам.


При подаче 62v светодиодная сборка начинает открываться и потреблять около 0.001A. При 64v ток вырастает до 0.003A — и такой светодиод можно использовать в качестве индикатора или ненавязчивой подсветки.



Вот начиная с 70v ток нужно ограничивать на уровне 0.016A. В таком режиме яркость светодиода максимальна. Измерить нет возможности, но при таком освещении уже можно читать.

За всё время тестирования ни одна из филаментяшек не нагревается вообще никак*. С закрытыми глазами и дотрагиваясь пальцем я отличил бы включённый образец от выключенного только по тому как оно бьётся током. При всём этом «выход на режим» имеется, за 15 секунд ток повышается примерно с 0.014 до 0.017А (при о ограничении тока резистором).

* под «не нагревается вообще никак» подразумевается нагрев до температуры 70-80 градусов. Но из-за малой теплоёмкости они успевают остыть при касании пальцами.



Теперь продемонстрирую различие между «тёплыми» и «холодными» вариантами.
Выдержку и цветопередачу подбирал сравнивая фото с реальным положением дел.
Я дополнительно установил в качестве фона карточки для выставления баланса белого.

5 светодиодов

5 штук (62v*5=310v …… 74v*5=370v). В этом случае яркость зависит от напряжения. Если бы было 355-370v ток уже нужно удерживать на уровне 12-15мА. Но напряжение после выпрямления было на уровне всего 311v, а общий ток не превышал 3мА. Яркость при потребляемых 1W небольшая, примерно как у 10W лампочки накаливания. Я знал, что 5 сборок светодиодов не откроются на таком малом напряжении. Просто я решил проверить одну идею. А именно — сколько продержится импровизированная лампочка после «внезапного выключения света»? Для этих целей я снабдил конструкцию конденсатором на целых 150мкФ.

В течении первой минуты светодиоды потребляли 0.12W и их свет был достаточен для ориентации в кромешной темноте. Потом ещё четыре минуты они лишь обозначали своё присутствие. Конденсатор разрядился с 309 v до 290V, после чего светодиоды закрылись, а конденсатор оставался заряженым ещё долго и заряд не расходовался. По этой причине увеличение ёмкости конденсатора не позволит существенно продлить эффект.

4 светодиода

4 штуки (62v*4=248v …… 74v*4=296v). Напряжение после выпрямления было на уровне 309v и общий ток я ограничил 15мА. Яркость при потребляемых 4.65W, где-то на уровне стандартной 45W лампочки накаливания. А вот воплощение идеи «автономного освещения» выглядит блекло. Конденсатор в 150мкФ на открытых диодах разряжается быстро — за 3-4 секунды всё заканчивается. Какой-никакой, но эффект всё равно есть. Фотографировать не стал, так как фото не передадут эффекта. Ну, главное, что идея с послесвечением работоспособна. А уж как использовать этот эффект — дело рукоделия читателей.

Конец

Мне светодиодные сборки понравились. Они не нуждаются в радиаторе, но требуют высокого напряжения. Можно собирать оригинальные светильники и встраивать в декор. Надеюсь, вам тоже было интересно.

P.S.

Если будут вопросы о используемом преобразователе — к сожалению, но выше 67V он не выдаёт, так что выйти в режим не получится, в остальном можно и «зажигать».