Лабораторная работа №2. Уж очень мне интересно было, как зависит «КПД» светодиода от тока, который через него проходит. Попытаюсь найти точку наивысшей эффективности. Ну и по традиции поделюсь своей поделкой. Полный разбор 1W LED Bulbs. Кому интересно, заходим.
Для начала посмотрим, в каком виде дошла посылка.
Стандартный пакет с пупыркой внутри.
Всё упаковано по высшему классу.
Кому интересно, все характеристики написаны на пакете.
Ровно 100шт. Получил давно. Больше трёх месяцев лежали без дела. Ковырялся в основном с лампочками. Дошло дело и до них. Решил построить график зависимости «яркости свечения» от тока и мощности на светодиоде. Было много вопросов по этому поводу. Решил ликвидировать пробел при помощи эксперимента.
В эксперименте мне будет помогать вот этот прибор, со встроенным люксометром. Позволяет измерять уровень освещённости до 4000 — 40000 Lux (±5,0%). Вот так он выглядит на официальном сайте.
А вот такой он в жизни.
Чтобы минимизировать погрешность, зашторим окна. Расстояние до светодиода около 30см. Эта величина на эксперимент не влияет, т.к. нам интересна зависимость, а не абсолютные значения. Люксометр показывает 3 Lux. На точность измерений световой фон в 3 Lux не повлияет. В качестве источника стабилизированного тока буду использовать Калибратор П321.
Калибратор тока П321 с ручным и программным управлением предназначен для применения в автоматизированных поверочных установках, а также, как самостоятельный прибор для поверки аналоговых и цифровых приборов на постоянном токе.
Принцип прост. Я подаю на светодиод образцовый ток с калибратора, при этом измеряю напряжение на светодиоде (т. к. при увеличении тока будет увеличиваться и напряжение) и освещённость. Все данные свёл в таблицу. Остальные данные в таблице – получены путём расчета (перемножением и делением измеренных величин). Это необходимо для получения более наглядных цифр.
>С помощью полученной таблицы и построю график зависимости «энергоэффективности» светодиода от той мощности (тока), которую через него пропустили. Многие догадывались о такой зависимости. Я оформил её в виде графика.
Как видим из графика, чем выше мощность, проходящая через светодиод, тем ниже «энергоэффективность». Если постараться сказать проще, чем меньше мощность от номинала, тем бОльшая мощность переходит в свет, а не в тепло. Я догадывался о такой зависимости. Вот теперь подтвердил при помощи измерений.
Если следовать логике эксперимента при замене светодиодов 1Вт в светодиодной лампочке на светодиоды 3Вт, она будет светить почти в 1,5 раза ярче при том же энергопотреблении! И греться будет меньше! (При прочих равных условиях).
На этом лабораторную работу можно считать оконченной. Работа проведена, вывод сделан. Перейдём к практическим занятиям.
При помощи этих светодиодов решил переделать светильник.
Лампочки уже испортились, а новые идут невысокого качества.
Взял фольгированный текстолит.
Травить плату не стал. Просто вырезал канавки (так быстрее).
Сверху плату покрыл краской из баллончика. Плату сделал так, чтобы можно было подключить как к электронному драйверу, так и к драйверу на кондёрах (при подпайке перемычек определённым образом).
Диоды с платой будут прижиматься к алюминиевому листу. Выпилил из того, что нашёл.
Припаял диоды. Перемычки поставил для подключения электронного драйвера по схеме.
Драйвер на 600мА, 9-12В.
Измерим ток и напряжение.
Снимки получились не очень. Слабовато освещение, поэтому фокусируется плохо (извините).
Это по вторичке. 0,57А*9,55В=5,44Вт. Посмотрим, сколько потребляет от сети.
6,46Вт. Разница 1Вт, это берёт на себя драйвер.
Светильник решил подключить через кондёры, большАя мощность мне не нужна, а электронный драйвер приберегу для чего-нибудь более стоящего. А вот и схема.
Перемычки припаиваю по-другому.
Все диоды последовательно.
Плату для драйвера тоже изготовил из того, что было (по-быстрому)
Даже штырь для крепления был. Дроссель убирать не стал. Оставил для веса, иначе лампа будет падать.
Сделал по всем правилам электробезопасности. Ни одного элемента под напряжением наружу не выходит. Плата закреплена печатными проводниками внутрь.
Дополнительная информация
И, как обычно, посмотрим как светит.
Это светит лампочка на 40Вт. Естественно, все лампочки в равных условиях (выдержка на ручнике, расстояние до стены одинаковое).
Это мой светодиодный светильник. Фотоэкспонометр подсказывает, что светит ярче сороковки.
Расчётная мощность светильника 3,9Вт. Площадь алюминиевого листа 42,3см2. Получается 11см2 на Ватт. Почти не нагревается. Для сравнения, покупные светодиодные лампочки мощностью 1,3Вт имеют площадь 7см2 (5,5см2 на Ватт) на текстолите, работают полгода без поломок.
А в конце тем, кто любит отслеживать треки.
Дополнительная информация
Вот теперь всё.
Удачи!
за обзор плюсер
Температуры кристалла нехватает в измерениях. Она должна удерживаться на постоянном уровне, чтобы перегрев не влиял на измерения.
P.S. Смотрю приборчики у Вас нормальные=)
повторюсь, не считал, проверил только выборочно
за такую цену даже 50% брака норм.
Я 100 штук брал в прошлом годе, кажется баксов за 15, ни одного бракованного не было
да даже если мощность диодов не дотягивает до 1Вт, то цена перекрывает все минусы.
другое дело, если будут зеленить при тёплом свете и синить при холодном… но, раз south_park про синюшность/зеленушность не написал, то, я думаю, с цветом должно быть всё в порядке.
Возможно я и переплатил, но когда продавец даёт исчерпывающую информацию по светодиодам с возможностью выбора как их эффективности, так и цветовой температуры, то я как-то ему больше доверяю.
продаван даёт выбор — белый, тёплый, холодный, красный, синий и т.п.
таблица с информацией по диодам тоже есть, прод клянётся, что диоды Epistar… может я чего-то не разглядел?.. а рука уже прям тянется оплатить :)
Прод либо демпингует по жёсткому, либо впаривает туфту. Ща быстро глянул на Али, менее 7$ толком никто не продаёт такие светики.
Не бывает…
Подскажите, Ваш конек — пульсации — не мерили? (хватит ли 100мкФ).
У меня стоит 100мкФх160В. Пульсации немного выходят за пределы. Поэтому на схеме нарисовал 220мкФ.
Лампой будете пользоваться Вы или ребенок?
Обзор про светодиоды. Светильник для примера.
Но опять драйвер с гасящим кондером. :((((
Да и я написал, что к собственно обзору светодиодов и к замером претензий нет, все отлично. Я в принципе все это и так знал, и для меня ничего нового не было, но много людей заблуждается, когда думает что КПД светодиодов не зависит от тока, и думают что яркость линейна. Я потому и стараюсь брать мощные светодиоды и питать их на 50% от их мощности.
Скажите лучше другое, мне интересно, все показанные в обзоре приборы принадлежат Вам лично или взяты где то в другом месте?
Я просто думаю себе что то прикупить, мастеч понравился, да и энерготестер интересен, только для дома излишен.
Уже увидел резистор в термотрубке на выключателе, не увидел сразу, извиняюсь…
Не видел ни одного обзора с таким включением, но видел много обзоров с упоминанием о 3-х ваттных светодиодах.
Но думаю там 2 одноваттных кристалла соединенных последовательно, со всеми вытекающими.
Скорее больше подходит гипотеза, что кристалл больше и «разогнан»
Я сравнивал препарируя светодиоды и разницы не заметил вообще.
И второй обзор куда эти диоды можно применить.
Поэтому и попросил сравнить, так сказать, из того что есть.
Вопрос — люксметр на мастеке нормальный? я просто уже хотел отдельный покупать, а тут такая няшка уже со встроенным…
Ссылка
А вообще для себя я часто использую текстолит в качестве радиатора, только медь надрезаю так чтобы большая площадь шла на площадку с термопастой, 15см2 на ватт больше чем достаточно, и возни меньше.
У каждого человека своё мировидение.
Поделитесь своим опытом, и люди будут Вам благодарны!
По сфокусированности — мне показалось, разницы нет, и там и там надо рассеиватель.
У меня на одноватниках 3 светильника в доме, все уже год тьфу-тьфу, причем везде на пределе работают по мощности, по тепловому режиму — рукой не возьмешь, особенно летом.
Причина в отсутствии драйвера?
PS у вас 6 диодов 3 последовательно по 2 параллельно, Вы меряете 9.55 вольт, на диод 3.18 вольт, притом потребление 0.57 на 2 диода, это 0.285, в Вашей таблице на данном напряжении ток указан: 0.14, а по факту в 2 раза больше, как так?
Сравнивая с моими замерами ваши в светильнике схожи с моими, у меня при 3.3 ток 300, у вас 3.18 тока 285.
Но на график это не повлияло. Все выводы остаются в силе.
Ещё раз, извините.
Подключил к китайскому БП 12v 5а, выставил а нем 13 вольт, получил номинальный ток, чуть убавил, и норм работает, не греется. Бюджетно зато) на 48 диодов 1 бп за 8 баксов)
Правда у бп кпд слабоват очень, процентов 60-70 наверно, греется зараза :)
Я такую (дело было лет 7 назад), «модернезировал», заменив дроссель электронным баластом из сгоревшей энергосберегайки.
Но конечно и так автор постарался — зачет.
14 Jul 2016 20:50
Дополненные отзывы
К сожалению прошло 3 месяца и сгорела 2 диода в промежутки пару дней в одной лампе 18 Вт