Mister

Шаг назад, два шага вперёд, или не всё то светится, что управляется драйверами

7 сообщений в этой теме

Висела, стало быть, под потолком одной из комнат люстра, и беды не ведала. Традиционно такие люстры имеют внутри три патрона, и, соответственно, оснащаются 3-мя лампочками по 18-25Вт. Надо сказать, что освещение в ней работает нечасто. Энергосберегающие лампы имеют неприятную особенность: если их включать сравнительно редко, то со временем они начинают медленнее разгораться, а то и вообще перестают работать. И, откровенно говоря, это в какой-то момент достало, и было принято решение заменить лампы на светодиоды. Этому процессу и посвящён данный отчет. 
Поскольку результат этого эксперимента не был известен заранее (как будет видно - люстра имеет достаточно плоскую форму), и поскольку нужно было найти компромисс между максимально желаемой яркостью и возможностью соблюдения допустимого теплового режима, то решено было не сильно жаться на светодиоды, но одновременно работать не в полную силу (см. теоретическую часть).
Чтобы излучаемый свет сохранял некую эстетичность, пришлось немного поразмыслить над формой излучающих поверхностей. В итоге решено было останоситься на семисегментной конструкции с центральным полигоном и шестью боковыми  лепестками, при чём таким макаром, чтобы на единицу площади каждого сегмента приходилось равное кол-во светодиодов, а сами сегменты, будучи сложенными вместе, были равноудалены от плафона.

Троица AutoCAD, SolidWorks, EAGLE замечательно справились с задачей! 

 

01.JPG


Вот так выглядит сборка на фоне плафона

 

02.JPG

 

Сравниваю яркость освещения от центрального сегмента и от двойного 20Вт светильника (светильник любезно предоставлен спижжен в 2003 году во время ремонта на работе)  

 

03.JPG

 

04.JPG

 

Как видно: даже центральный сегмент даёт более высокую яркость, но свет очень "тёплый": что-то между нормально белым цветом и неоном  

 

05.JPG

Первый эксперимент - определение апертуры ))) светодиодов, оказывается угол потока даже самых супер дешевых кЕтайских светодиодов почти развёрнутый

 

06.JPG


Потихоньку собираю, это блок питания, как видите: никаких драйверов, всё по классике, диодный мост и резисторы

 

07.JPG


Подпаиваю провода

 

08.JPG


В выключенном состоянии с сенсорным выключателем заметно свечение, пришлось заменить его на простой выключатель

 

09.JPG


Освещение комнаты с одетым плафоном

 

10.JPG


Так выглядит сама люстра (снято с очень быстрой выдержкой), если не учитывать грани сопряжения сегментов, то люстра почти монопоточная

 

11.JPG

 

Теперь немного теории. 
Из 10-го класса физики все помнят ВАХ p-n-перехода в прямом смещении, а конкретно - что по мере увеличения тока приращение падения напряжения экспоненциально снижается. Соответственно если этот фактор рассматривать наоброт, то получается, что если в рабочей точке неаккуратно дать в плюс буквально несколько десятков мВ, то ток может вырасти буквально вдважды. Логично, что этого никто не желает - так можно запросто спалить свтодиод, поэтому применяют драверы, которые имеют обратную связь, при чём именно по току.  Но так ли уж и никто не желает? - оказывается желают. Дело в том, что продавцу готового изделя очень выгодно выгнать светодиоды в максимальную мощность, ну или близкой к максимальной, при которой устройство кое-как отработает гарантийный срок, а возможно и не отработает, поскольку подобная продукция копеечная, то никто особо  возмущаться не станет. Но в данном случае люстра делалась для себя, а также для того, чтобы в процессе работы она не доставляла проблем. Поэтому рабочая точка лежит в пределах, скажем так не допустимого тока, и даже не в пределах допустимого изменения напряжения в сети, а в пределах участка постоянного дифференциального сопротивления 15-20мА, т.е. там, где световой поток будет максимально постоянным, что почти впятеро (более, чем впятеро, т.к. по описанию товара макс. ток 120мА).

Вот ВАХ, снятая и усреднённая для 10 светодиодов, она была сдлана больше для отзыва о товаре, но в думательном процессе тоже помогла.

 

12.jpg

 

И правда жизни такова, что действительно ни мерцаний, ни ступенчатых колебаний света замечено не было.

Пытливый читатель спросит: а как же КПД!? - ведь соль драйвера не только в стабилизации тока, но ещё и в малых потерях, сопровождающих эту регулировку. Не надо паники! - замер показал, что люстра поребляет около 46Вт, и на каждом резиторе рассеивается около 0,4Вт, что соответствует 94% КПД, что не так уж и мало.

8

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

То есть суммарное падение напряжения на гирлянде светодиодов около 250....300В. Я правильно понял?

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В общем да, в пределах трёхста вольт. У меня дома чаще завышенное напряжение, вольт 230, что соответствует 325В ПН, поэтому может даже и побольше токоограничивающий резистор взял (дело было в июне, уже не особо помню, но диапазон мощности ≈40Вт в памяти отложился), красная полоска - двойка, т.е. похоже что 1,2кОм заложил, это, стало быть, я ещё сильнее ток ограничил. Ну когда сразу был собран центральный сегмент, он был оставлен на час, т.к. беспокоило больше: насколько нагреется сам сегмент, до этого именно с такими светодиодами у меня возникали проблемы именно по тепловому режиму, ток ограничивал резистором 1,1кОм ¼Вт, который нагрелся градусов на 15 выше температуры окружающей среды.

 

Вот похожая конструкция, тут резисторы 680Ом

160.jpg

163.jpg

164.jpg

165.jpg

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Немного апну тему.

 

Спустя год после сборки заметил: одна из секций стала подмигивать, при чём очень лукаво подмигивать, намекая на необходимость туда лезть, в результате чего обнаружилась замечательная картинка:

 

Фото1167.jpg

 

_DSC1218.JPG

 

_DSC1219.JPG

 

Жуть, китайские резисторы 1Вт явно не годятся для рассеяния и половинной мощности, тем более в условиях "перевёрнутости" и замкнутого пространства. Температура была такой, что плата почернела, а припой многократно плавился и застывал, а один из резисторов благополучно перегорел. На счастье я сейчас делаю похожую штучку и надеюсь, что замена одного резистора 1,2кОм 1Вт на два резистора по 620Ом 2Вт поможет. Пришлось немного сколхозить с их установкой, подвязать платы проводами, заизолировав фторопластом, а саму светодиодную сборку поднять на 8мм, свет стал чуть более рассеянным, но это и красивее. Посмотрим через год... 

 

_DSC1192.JPG

 

_DSC1196.JPG

 

 

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А какие СД использованы? Какая температура светильника?

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Судя по фото, там 5630/5730 диоды, на это же намекает 150ма рабочего тока.

Сам занимаюсь сейчас аналогичным вопросом, но никак не могу победить нагрев диодов выше 90 градусов :(

Видимо, надо таки ВАХ снимать, и думать...

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

#145859 Опубликовано: (изменено)

1 час назад, az113 сказал:

Судя по фото, там 5630/5730 диоды, на это же намекает 150ма рабочего тока.

Сам занимаюсь сейчас аналогичным вопросом, но никак не могу победить нагрев диодов выше 90 градусов :(

Видимо, надо таки ВАХ снимать, и думать...

Нагрев побеждается снижением тока и радиаторами, и да драйвер на 120мА на максимум 48 диодов стоит 16гривен... Я брал светодиоді (матрицы) на 9 кристалов там в номинале 240мА

 

Вот фото драйвера

В 16.08.2018 в 23:12, Mister сказал:

Пришлось немного сколхозить с их установкой, подвязать платы проводами, заизолировав фторопластом, а саму светодиодную сборку поднять на 8мм, свет стал чуть более рассеянным, но это и красивее. Посмотрим через год... 

Странно как они вообще год выдержали всмысле светодиоды

img-83b1b116dcea13525a04f7d499a2fcd9.jpeg

Изменено пользователем Nikolasfox
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас