Кукуруза наизнанку или светильник с 8 лучами (трафик!)

Приветствую всех. Данный обзор в первую очередь посвящается тем, кто старается не пропускать акции опубликованные на муське и не прочь сэкономить. Я так же воспользовался мартовской акцией и решил приобрести светильник (даже два) с восемью лучами. Вероятно лампы и светильники на светодиодах уже порядком надоели муськовчанам, один только поиск по слову «светильник» выдал 70 страниц обзоров, поэтому буду строго по теме и только полезную информацию.


Товар приобретался по акции, а так же были применены бонусы. Итоговая цена вышла $1.83. Поскольку на момент покупки цена за несколько штук менялась неприлично в большую сторону, пришлось смухлевать и сделать 2 заказа. Цены периодически в магазине «скачут».


Магазин заявляет следующие параметры светильника:
Мощность 24Вт
Тип светодиодов SMD 5730
Количество светодиодов 48 штук (6х8)
Световой поток 1920 Люмен что примерно должно соответствовать лампе накаливания 200Вт
Диаметр 28см
Цветовая температура 6000-6500K
Угол рассеивания: 180 градусов





Внешний вид в сборе и вес:




Добрались наконец и до внутренностей:



Пайка вполне качественная, следов флюса нет. В первую очередь обратил внимание на то, что конденсатор по питанию стоит 4.7 мкФ на 400В, хотя в других обзорах при той же мощности светильника установлен конденсатор 6.8 мкФ что как минимум в полтора раза выше, а значит уровень пульсаций и мерцания меньше. Так же оказалось что вместо трансформатора установлен дроссель. Это значит что компоненты платы и светодиоды на лучах не имеют гальванической развязки от сети. При пользовании такой лампой, требуется повышенное внимание и соблюдение техники безопасности с электричеством.

Электрическая схема собрана на основе микросхемы HA5831E, это вероятно чисто китайская разработка. С помощью переводчика гугл можно узнать подробности.
Вкратце:
Неизолированный понижающий драйвер светодиодной лампы. Различные защиты от перегрузок, перегрева и даже от насыщения дросселя и так далее. Звучит круто. Ключевой элемент — мосфет на 500 Вольт и сопротивление канала 14 Ом. Кто надумает ставить радиатор (мало ли) 5,6 нога — выводы ключа. Так же предусматривает плавный пуск, вывод 4. Максимальный ток стабилизации 135 мА. Это уже говорит о том, что 0.5 Вт светодиоды в полную силу с этим драйвером гореть не будут. Существует альтернативная маркировка микросхемы YMXXABZ
Схема классическая:


Светодиодов суммарно 48 штук. При максимальных параметрах драйвер обеспечивает только 90% по току. Задание тока стабилизации задается резисторами через выводы 7 и 8. На данной лампе 2 резистора 3.9 Ом в параллель.

Испытания:
Лампа собрана на столе, все показания снимались после 10 минут работы.
Температура:

Слева направо: половина лучей имеет более высокую температуру — установлены в том виде как пришли с магазина (другая половина с доп теплоотводом, для сравнения). 60С температура кристаллов светодиодов. Примите во внимание, что установка на потолок или стену и укрытие плафоном лишь повысит температуру светодиодов. Снизу картинки — лучи лампы с дополнительным теплоотводом (об этом ниже).

Электрические параметры и осциллограмма:
Напряжение на светодиоде и ток:

Мощность на одном светодиоде 0.27 Вт... Суммарно 13.1 Вт.
Осциллограмму снимал с одного из светодиодов:

Частота преобразования 11 КГц.
Пульсации с частотой 50 Гц почти 0.35 Вольта на один светодиод. На всю лампу получается около 8% Это те, что просочились через драйвер. И то форма их непонятна, но осциллограф четко выделил амплитуду.
Были замечены периодические вспышки лампы. Причина тому выключатель с «неонкой» — решение проблемы — шунтирование лампы конденсатором. Я по причине ожидаемого ремонта в помещении просто сменил выключатель…

По результатам испытания была предпринята попытка доработки:

Вариантов по драйверу немного, это заменить или перемотать дроссель, заменить диод Шоттки на более мощный и увеличить емкость конденсаторов. Для изменения тока стабилизации можно поиграться с резисторами RS1 и RS2. По самой конструкции лампы — увеличить площадь охлаждения светодиодов в разумных пределах, поскольку полоски со светодиодами достаточно мягкие и фиксация их в лампе слабая.

Итак драйвер: Пошел по наиболее простому пути — увеличение емкости конденсатора после диодного моста. Вместо 4.7 мкФ планировал поставить 10 мкФ, но в запасах не нашел, поэтому взял сгоревшую зарядку от телефона и извлек оттуда конденсатор на 4 мкФх400 В. Альтернатива поиска конденсаторов — энергосберегающие лампы. Можно конечно и в магазине купить. Пришлось потеснить установленный конденсатор.

Учтите что напряжение после увеличения емкости конденсатора так же увеличивается, что влечет за собой автоматически увеличение тока светодиодов и их повышенный нагрев. Разница невелика, но позаботиться об охлаждении светодиодов придется. Пульсация питающего напряжения на стабилизации тока драйвером мало сказываются.
Напряжение на светодиоде и ток:

Мощность на одном светодиоде 0.29 Вт… Суммарно 13.9 Вт.
Осциллограмма:

Пульсации уменьшились в полтора раза.

Доработка лучей со светодиодами:
Банальная доработка свелась к приклеиванию алюминиевых профилей к лучам. Никаких расчетов не делал, поглядел что было под рукой, то и пригодилось. Поскольку светодиоды теоретически на одном луче максимально дают 3 Вт тепла, а площадь алюминиевой пластинки достаточно велика, то применение различных термопаст или теплопроводящих клеев не особо оправдано. Я применил обычный автомобильный герметик. На картинках будет видно эффект. Главное — минимальный слой герметика.

Все лучи с дополнительным охлаждением:


Слева направо: так же половина лучей слева без доп охлаждения, справа с приклеенным профилем. После увеличения емкости конденсатора и приклейки профилей итоговая температура кристалла светодиода составила 56С. На последней картинке видно, что профиль прогревается полностью, несмотря на использование герметика вместо теплопроводящего клея.

Вес так же увеличился:

Больший вес — нагрузка на конструкцию лампы.
Установка П образных профилей так же несет одну немаловажную пользу. Существуют случаи сгорания лампы из за того, что лучи были установлены в корпус глубже положенного. после включения происходило замыкание и выход из строя лампы. В ранних версиях внутри лампы для более плотного прижима использовалось металлическое кольцо. В моих светильниках кольца нет, что положительно сказывается на надежности. Так вот, установка профиля на нужном расстоянии дает определенную защиту от непреднамеренной установки луча глубже расчетного.

Глубина установки 12 мм. Далее пластиковый ограничитель.

Если установить пластинку с усилием и глубже отметки, то с большой вероятностью произойдет замыкание и светильник выйдет из строя.

К сожалению обнаружился и недостаток — теперь профиль мешает установить лампу, поскольку выпирает за габариты.



Выводы:
Узкое место — контактные площадки соединения лучей и платы.
Пульсаций 50 Гц малы.
Вместо обещанных 24 Вт мы получили меньше половины.
Вся переделка могла бы ограничиться увеличением площади охлаждения светодиодов.
Увеличение тока стабилизации автоматически требует увеличения емкости конденсатора сетевого выпрямителя, увеличения площади охлаждения светодиодов. Все эти трудозатраты могли бы быть хоть немного оправданы если бы мы знали что светодиоды стоят полноценные 0.5 Вт. Получается замкнутый круг и узкое место здесь — светодиоды.
Я не зря упомянул про схожесть с лампой типа кукуруза — по факту я думаю что это один из маркетинговых ходов — компоненты используются практически одни и те же. И если кукуруза начинает уходить в историю, то эта лампа дает повод для творчества, поскольку в магазинах продаются недорогие и вполне красивые светильники, но выполнены они на основе ламп накаливания.
На данный момент лампы установлены и включены параллельно. Отработали суммарно около 10 часов. Пока работают.