Конструкция и доработка нескольких типов светодиодных ламп-2

Рейтинг: 0 / 5

Подробности: Категория: Светодиодные лампы; Опубликовано: 28.01.2019 11:45; Просмотров: 5436

Понравилась статья - поделись с друзьями

П. Юдин, г. Уфа
Как показало время, светодиодные лампы, о которых было рассказано в статье автора (Юдин П. Конструкция и доработка некоторых типов светодиодных ламп. — Радио, 2018, № 4, с. 35—37), представляют лишь небольшую часть из всего разнообразия светодиодных ламп с питанием от сети 230 В. В продаже есть лампы, отличающиеся от уже описанных не только схемой драйверов, но и конструкцией корпуса и теплоотводами для охлаждения светодиодов. Одна из таких ламп, о которой нельзя не упомянуть, — светодиодная лампа с наименованием Luminous. Кроме названия, на корпусе указана потребляемая мощность 7 Вт, и больше никакой информации нет.

У этой лампы более крупный корпус с большими вентиляционными отверстиями, через которые виден ребристый теплоотвод. Чтобы определить причину неисправности, сначала её разбирают. Для этого снимают матовый светорассеивающий колпак. Он, в отличие от предыдущих ламп, крепится к корпусу с помощью защёлок. Между колпаком и корпусом осторожно вводят лезвие прочного ножа и осторожно их разъединяют. Сняв колпак, увидим плату с 32 светодиодами, к которой припаяны два провода, идущих от драйвера (рис. 1).
Один из светодиодов оказался неисправен, это можно определить по его внешнему виду. Плата крепится к корпусу на трёх защёлках, но чтобы её снять, необходимо снять цоколь лампы, как это описывалось в упомянутой выше статье, высверлив точки кернения цоколя. После этого вынимают плату со светодиодами вместе с драйвером. К нижней части алюминиевой платы со светодиодами прикреплён ребристый алюминиевый теплоотвод. Казалось бы, что вместе с большими вентиляционными отверстиями в корпусе это обеспечит хорошее охлаждение. Но площадь соприкосновения теплоотвода с платой очень мала. Кроме того, он прикреплён к плате двумя каплями термоклея. Это исключает плотный контакт между ними, даже несмотря на нанесённые две капли теплопроводной пасты.

Схема драйвера этой лампы показана на рис. 2. Он представляет собой сетевой источник питания с балластным конденсатором. При колебаниях напряжения сети ток через светодиоды также будет изменяться, кроме того, при пробое конденсатора С1 все они могут выйти из строя. В этой лампе применены светодиоды типоразмера SMD 3528. При напряжении 3,2 В ток через светодиод — 20 мА. Было решено заменить драйвер лампы, а также теплоотвод на другой, с большей площадью контакта с платой и винтовым креплением. Для этого был взят готовый цилиндрический теплоотвод для транзистора П217 и немного обточен на конус. В результате получены следующие размеры: диаметр стороны, прилегающей к плате, — 41 мм, диаметр противоположной стороны — 36 мм, высота — 30 мм. Такие размеры позволяют легко разместить в корпусе лампы не только теплоотвод, но и плату драйвера. В центре теплоотвода было просверлено отверстие для крепления платы со светодиодами. Плата и теплоотвод соединены между собой с помощью винта с гайкой, а между ними нанесена теплопроводная паста.
Драйвер было решено использовать готовый, от лампы General с вышедшими из строя светодиодами, уже описанной ранее в указанной выше статье. Плата этого драйвера была доработана. Был удалён выступ платы с контактными площадками для пайки к плате со светодиодами, так как в новом варианте подключение сделано проводами. С противоположной стороны плата также укорочена до контактных площадок и печатных проводников. Одну из боковых сторон, лишённую элементов, немного стачивают на наждачном станке или напильником. С противоположной стороны находится площадка из фольги, служащая для охлаждения микросхемы, поэтому там плата оставлена почти без изменений. Резистор-предохранитель FU1, соединяющий центральный контакт цоколя лампы с платой, был перепаян ближе к ней. Описанные изменения хорошо видны на рис. 3.

В корпусе лампы с помощью полотна от ножовки по металлу пропилены два паза, в которые плотно вставлена плата драйвера.
Вместо двух SMD резисторов RC1 и RC2 (сопротивлением 5,6 и 3,9 Ом соответственно), определяющих ток через светодиоды, установлен один сопротивлением 15 Ом. Неисправный светодиод выкушен, а площадки на плате для его монтажа соединены каплей припоя. При этом ток через светодиоды — около 21 мА, что соответствует номинальному. Плату со светодиодами, а затем и пластмассовый колпак устанавливают на защёлки. Цоколь размещают на корпусе и крепят с помощью эпоксидного клея, нанесённого в высверленные места кернения. Подобным образом можно приспособить исправные платы драйверов от других светодиодных ламп или собрать драйвер самостоятельно по одной из приведённых схем.
Следующая лампа под торговой маркой GAUSS является в некотором смысле противоположностью только что описанной. Внешний вид этой лампы показан на рис. 4.

Корпус этой лампы, пожалуй, самый компактный из ранее описанных, на нём указаны её параметры: 180-240V, 50/60Hz, 4100K, 45 mA, 7W. Светорассеивающий колпак закреплён на корпусе с помощью силиконового герметика и поэтому никаких отличий в разборке от описанных ламп она не имеет. Сняв колпак, можно увидеть плату с десятью светодиодами, один из которых оказался неисправен. Плата прикреплена к пластиковому корпусу двумя небольшими шурупами, вывернув которые, её несложно снять, поскольку она соединена с драйвером двухштырьковым разъёмом. Нои плату драйвера можно также достать, не разбирая цоколь лампы. Она соединена с центральным контактом и резьбовой частью цоколя пружинными контактами. Корпус лампы полностью пластиковый, а значит, охлаждение светодиодов обеспечивается лишь алюминиевой платой, на которой они установлены, чего может быть недостаточно.
Драйвер собран на микросхеме ВР9918С в миниатюрном корпусе SOT23-3 и почти не отличается от уже описанной лампы ASD мощностью 11 Вт. К отличиям, пожалуй, можно отнести лишь отсутствие оксидного конденсатора сглаживающего пульсации напряжения на светодиодах. Вместо него почему-то установлен керамический конденсатор ёмкостью 0,1 мкФ, хотя место и отверстия на плате для установки оксидного конденсатора имеются. Других отличий нет, поэтому схема драйвера не приводится. Для улучшения охлаждения светодиодов драйвер и плату со светодиодами размещают в корпусе от лампы General, из которой ранее была удалена плата драйвера. Корпус от этой лампы имеет ряд преимуществ. Это несколько больший размер, алюминиевое основание корпуса и алюминиевый диск, к которому была прикреплена плата со светодиодами, улучшающий охлаждение светодиодов, а ближе к цоколю есть вентиляционные отверстия.
Чтобы плата драйвера разместилась в новом корпусе, её надо обточить с боковых сторон (ближе к пружинным контактам), а также сделать проточки для выступов алюминиевого штампованного диска так, как это показано на рис. 5.

Окончательные размеры стачиваемых поверхностей определяют по месту. Плата со светодиодами от лампы GAUSS хорошо подходит по размерам к алюминиевому диску лампы General, единственно, чтобы соединить детали друг с другом необходимо по имеющимся отверстиям в плате просверлить новые отверстия диаметром 1 мм в диске. При установке в эти отверстия завинчивают шурупы соответствующего диаметра. Запаяв контакты выкушенного неисправного светодиода каплей припоя, был измерен ток через них. Он оказался равен 82,5 мА. Для его уменьшения взамен двух параллельно запаянных резисторов RC1 и RC2 сопротивлениями 9,1 и 6,2 Ом на плате оставлен один с меньшим сопротивлением. В этом случае протекающий через светодиоды ток снизился до 49 мА, что позволит увеличить срок службы этой лампы, хотя яркость освещения и уменьшится.
На плату драйвера желательно установить отсутствующий оксидный конденсатор ёмкостью 1—2 мкФ на напряжение 400 В. Затем проводят сборку лампы, при этом наносят где надо теплопроводную пасту, устанавливают на
герметик светорассеиваюший колпак, а на эпоксидный клей — цоколь лампы. И наконец, две лампы под торговым знаком Smartbuy. Первая лампа со следующей маркировкой: А60, 13W, Е27, 4000 К, 220—240В, 50 Гц, вторая — SBL-A60.160—220V/50HZ, 9W, Е27, 4000 К. Конструкция корпусов этих ламп не имеет существенных отличий от описанных в указанной выше статье.
Поэтому и разборка этих ламп не имеет особенностей. Единственным отличием этих ламп является то, что у первой лампы мощностью 13 Вт плата драйвера припаяна непосредственно к плате со светодиодами, а у второй лампы мощностью 9 Вт драйвер соединён с платой проводами. Различия начинаются с числа использованных светодиодов. В более мощной лампе применены 24 светодиода, в другой — восемь светодиодов типоразмера 3528. Значительно отличаются и схемы драйверов, как друг от друга, так и от уже описанных ламп.
У лампы Smartbuy мощностью 13 Вт драйвер собран на микросхеме ВР2832А, его схема представлена на рис. 6.

Эта микросхема в корпусе SOP-8 содержит встроенный полевой транзистор с максимальным напряжением сток—исток 500 В и узел управления. Микросхема и элементы для поверхностного монтажа расположены со стороны печатных проводников, а остальные — с противоположной стороны. Причиной неисправности этой лампы был плохой контакт в монтаже. После устранения неисправности был замерен ток через светодиоды — 65,5 мА. Для его уменьшения выпаян резистор R6, что привело к уменьшению тока до 52 мА.
Схема второй лампы показана на рис. 7.

Микросхема SM7305PB по своим параметрам аналогична микросхеме ВР2832А, но имеет другую схему включения. Причиной выхода из строя этой лампы оказались неисправные светодиод и оксидный конденсатор ёмкостью 2,2 мкФ на напряжение 100 В. После того как были закорочены контакты неисправного светодиода и заменён конденсатор, был измерен ток через светодиоды — 109 мА. Для его уменьшения можно выпаять резистор R3 сопротивлением 5,6 Ом. После этого ток светодиодов уменьшится до 52 мА. Схемы ламп составлены по печатным платам. Ёмкости керамического конденсатора и дросселей измерены непосредственно на платах.
Радио №12 2018
ИП для светодиодной лампы с цоколем Е27
Сетевая светодиодная лампа с блоком питания на микросхеме VIPer22A
Светодиодная лампа
СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА СВОИМИ РУКАМИ
Мощная светодиодная лампа