Светодиоды все стремительнее занимает свое место среди источников освещения.
Низкое потребление электроэнергии, яркость позволили светодиодам вытеснить традиционные лампы накаливания и довольно уверенно соперничать с энергосберегающими.
Поддавшись общей тенденции, решил собственными руками пощупать и собственными глазами посмотреть на светодиодную матрицу, не требующую каких-то отдельных драйверов, а подключающихся непосредственно к сети 220 вольт. Кому интересна данная тема, прошу под кат.
В результате остановил свой выбор на следующем экземпляре:
Из описания на странице следует, что данный источник света:
— производится по технологии LED СОВ;
— напряжение питания 220 вольт;
— потребляемая мощность 30 ватт;
— цветовая температура 2500- 3200К;
— материал подложки (основания) алюминий;
— габаритные размеры 40*60мм;
Пока ехала посылка, изучил теорию.
Что собой представляет технология LED СОВ?
Примерно до 2009 года у светодиодной продукции было только одно направление развития – увеличение мощности светодиода или Power LED. Совершенствование данной технологии позволило добиться мощности одного светодиода на уровне 10 ватт.
Как оказалось дальнейшее наращивание мощности не имеет смысла ввиду высокой стоимости производства отдельного мощного светодиода. Важную роль в поисках иного пути развития так же послужило то, что светодиод является точечным источником света и добиться засветки большой площади поверхности с помощью мощных светодиодов оказалось не просто и весьма не дешево. Для получения более-менее приемлемых результатов требовалось применение оптических систем для того, чтобы сделать свет рассеянным.
Следующим шагом было применение для создания приемлемых источников рассеянного света SMD светодиодов – на одну плату припаивалось большое количество светодиодов. Недостатками является общая трудозатратность процесса – производство отдельных светодиодов (каждый на своей керамической подложке + персональный слой люминофора и т.д.). Кроме того, недостатками метода являлась невысокая надежность отдельных светодиодов и необходимость ремонта при выходе хотя бы одного из них из них из строя.
В итоге, к инженерам пришла мысль о необходимости производства светодиодов без персональных атрибутов и размещения их на одной плате на небольшом расстоянии друг от друга под общим слоем люминофора, т.е. технология LED СОВ. В конечном итоге это позволило снизить стоимость источника света в целом и в случае выхода из строя отдельных светодиодов менять весь модуль (матрицу).
Приехала посылка в желтом конверте с пупыркой внутри. Сама матрица вложена в соразмерный пластиковый пакет.
Как видим, действительно светодиоды расположены близко друг к другу, покрыты общим слоем люминофора и защищены массой, напоминающей пластичный клей.
Белая субстанция по периметру матрицы и защищающая схему драйвера похожа на резину или термоклей – не твердая, упругая масса. Это позволило снять ее с наиболее выдающихся корпусов и определить, что один из них диодный мост MB10S с максимальным постоянным обратным напряжением 1000 вольт и максимальным прямым током 0,5 ампер.
Даташит:
lib.chipdip.ru/605/DOC000605561.pdf
Остальные три корпуса это BP5132H — линейные светодиодные драйверы, которые можно использовать с симисторными диммерами для регулировки яркости с интегрированным полевым транзистором.
Более подробно можно посмотреть в даташите:
www.bpsemi.com/uploads/file/20161215114728_476.pdf
Размеры соответствуют указанным в описании.
Толщина подложки 1 мм и вес матрицы аж 8 грамм.
Само собой разумеется, что, как и для мощных светодиодов, матрицам так же необходим радиатор. В качестве такового был выбран радиатор от процессора.
Саморезами, через термопасту КПТ -8 матрица была закреплена на радиаторе.
В данной последовательности действий была допущена ошибка – провод следовало припаивать до крепления матрицы к радиатору – тепло от паяльника уходило в теплоотвод. Результат пайки виден на фото. Однако провода держались надежно, и снимать матрицу уже не стал.
Первое включение произвело неизгладимое впечатление – сказать «ярко», ничего не сказать. Даже если смотреть с расстояния под небольшим углом к плоскости матрицы «зайцы» обеспечены. По сравнению с имеющимися в наличии энергосберегающими лампами температурой 2800К свет белый и его много.
Комната площадью 14 кв. метров освещается более, чем хорошо.
Далее пошли замеры мощности и температуры.
Сразу хочу обратить внимание, что напряжение вечером не на должном уровне, отсюда мощность немного меньше.
После 20 минут температура поднялась до 85 градусов. Далее испытывать на прочность матрицу не стал, хотя чипы управления могут контролировать ток через светодиоды при сильном нагреве.
Далее тесты проводились с использованием принудительного охлаждения штатным куллером от данного радиатора и платой контроля частоты вращения вентилятора. Последнюю снял со старого блока питания ПК.
Температура в течение полутора часов не поднималась больше 31,5 градуса, а вентилятор работал на малых оборотах, не разгоняясь.
После чего плата контроля частоты вращения вентилятора была исключена из конструкции, а блок питания заменен на 9-ти вольтовый.
Увеличение напряжения в сети позволило убедиться что заявленная потребляемая мощность соответствует действительности.
Ожидаемо фотоаппарат реагировал на мерцание матрицы частотой 100 Герц. Видео не снимал, но смог зафиксировать следующее
Можно было бы побороться с пульсациями, припаяв к диодному мосту конденсатор. Это вызвало бы повышение напряжения до 220*1,41=310,2 вольта и нужно было бы играться с ограничивающими резисторами BP5132H, но поскольку изначально отдавал себе отчет о том, что данный источник света не для жилых помещений, то затевать эту борьбу не стал.
Сфера применения матрицы – общее освещение улицы, подсобных помещений и тому подобное, и, следовательно, пульсациями можно пренебречь.
С помощью ЛАТРа удалось установить (эксперимент проводился на работе и фото не делал, дабы не отвечать на вопросы: «Зачем?»), что нижний порог, при котором матрица еще излучает свет, 130 с небольшим вольт. Больше 250 вольт не подавал, но в том случае не помешает маска сварщика).
В связи с тем, что данный источник света обладает высокой мощностью и, если так можно выразиться, повышенной плотностью света, то совсем не лишним будет рассеивающий экран перед матрицей.
В итоге, к минусам можно отнести:
— повышенное тепловыделение (издержки технологии, но не конструкции) и необходимость применения теплоотвода (предпочтительнее активного охлаждения);
— довольно высокую стоимость.
Однако эти минусы с лихвой перекрываются яркостью данной матрицы, способностью освещать большую площадь, соответствием заявленным характеристикам.
Мерцание не могу отнести к отрицательным чертам так, как область применения матрицы НЕ ЖИЛЫЕ помещения.
Отдельно хочу обратиться к адептам ордена «Ненавистников пункта 18»). Друзья, прошу быть объективными в оценке изложенной в обзоре информации, тем более, что для ее сбора, систематизации и изложения пришлось затратить довольно много усилий и времени.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
такие матрицы только в прожектор и на улицу)
насколько большой радиатор использовали?
оказалось с моей ленью будет легче купить готовый прожектор)
как нибудь на него посажу матрицу, но думаю хватит чтобы не разогревалась до критической температуры.
сейчас вместо блока питания на трансформаторе соорудил блок питания из драйвера от энергосберегайки.
(желательно медную прослойку сделать между ними)
И для жилых помещений с кондерами вполне алё, особенно если одновременно теплый и холодный включить.
PS Термоконтроль там градусов на 135, если не ошибаюсь, на такой температуре уже скорее всего поздно что-то контролировать будет
По качеству/долговечности как они?
На али матрицы 50Ватт брал по 2$.
Как работает Ваша матрица на 50 ватт? Где применили7
Если лампа начинает зажигаться при 130Vac, значит на матрице падает примерно 200В. Это означает, что при питании от 220Vac стабилизаторы увеличат мощность потерь в 1.5 раза. Терпимо, но скучно.
Добавлено.
Кстати, у автора напряжение не стабильно. Тогда встречный вопрос по subj — мерцание лампы не мешает? Стабилизаторы в ней стабилизируют ток, а никак не яркость.
Дома вечером я яркий свет включаю довольно редко и кратковременно, в комнате практически всегда вполне хватает освещения от постоянно включенного LED ТВ 40". Исключением являются кухня и ванная, но там у меня энергосберегайки с качественными драйверами. А вот в гараже, на складах и производственных помещениях, на которые как раз якобы и ориентирована данная матрица, нередко приходится выполнять длительную кропотливую и ответственную работу, освещение которой желательно на самом качественном уровне и без вредных глазу пульсаций!
У детей в комнатах по 24кв в люстрах по 5 светодиодных на 15 Вт. мне комфортно. Стояли по 20Вт сберегайки спирали, терпимо но маловато.
Мне вообще трудно понять зачем почём зря жечь свет в комнате, вечером пребывая в ней преимущественно на диване? Лет 15 как читаю книги исключительно с электронных гаджетов с подсветкой, КПК, ноутов и планшетов. Вот и получается что яркий свет нужен только для работы-хобби, которой дома занимаюсь разве что в кабинете за рабочим столом, оборудованном своими двумя хорошими светодиодными лампами!
А уроки, чтение, поделки всякие, нужно хорошее освещение.
Если хочу зачем ютится в маленьком доме или квартире? Просто делай!
А с другой стороны, попробуйте и вы хорошо жить, постройте дом в котором 90% работы выполнено своими руками. раз пошла такая пьянка почему бы и не похвастать. У меня трое дочерей, у каждой своя комната по примерно 24 кв, ну и наша спальня примерно такая же, кухня-столовая 18. В чем преступление?
У вас какое то извращенное восприятие. Вы похожи на бабулек которые ходили по нашей улице когда мы строились и плевались: буржуи и воры, наворовали, а теперь строят хоромы.
А им то и невдомек, что прежде чем начать строить 3 года впахивали с 7 утра до 9 вечера на рынке, а по ночам за товаром ездили, оборотных средств то было мало, что сегодня продал, то ночью нужно привезти.
А потом впахивали меньше, с 7 утра до 6 вечера, потому как я на вечерку пошел, и закончил, кстати как настоящий неадекват, 6 летний курс обучения за 4 года. Платил то за учебный год, а так смог сэкономить за два года обучения, А жена в это время на дневном училась, программист, теперь базы данных на Oracle разрабатывает и сопровождает.
А еще стройка в промежутках между учебой и работой. Ну неадекватный. куда деваться.
Так что прошу пожаловать в клуб НЕАДЕКВАТОВ. Только боюсь вы у нас не задержитесь, вы слишком нормальный
Правда ставить киловатт галогенок показалось жарко и расточительно.
Потому 8ваттные gx53 из рассчета 1,5 штуки на квадрат.
Итого кухня 14 штук, зал коридор более 45 штук.
Спальня правда всего 9, но там чисто спим.
Некомфортно когда света мало.
Ибо линейные драйверы — это еще ничо, когда полватта. Но когда 30 ватт — это бред.
Если на входе поставить регулятор мощности, возможно ли регулировать таким образом яркость?
если к примеру яркость уменьшится в 2 раза, а потребление всего на 10%
или линейно будет?
правда диммер будет старый- в 90-х собрал на КУ208
Тепловыделение большое, + сильное мерцание.
Качество люминофоа неизвестно, с учётом низкой (для СОВ) цены и нонеймовости — скорее всего низкое.
(т.е. даже при хорошем охлаждении начнёт выгорать весьма быстро)
В общем, «3й сорт — не брак »?
Опять же, итоговая цена светильника с хорошим радиатором и светорассеивателем будет больше.
Вопрос к специалистам. Пассивного радиатора мало, прикрутил родной вентилятор. Но ему нужно 12 (или менее?) вольт, которые надо подавать на 4-пиновый разъем. Каким готовым решением посоветуете воспользоваться, чтобы не городить плат-схем? Чтобы готовый блок 220->12 был минимальным по размерам, и хорошо бы иметь регулировку скорости вращения вентилятора.
Где найти распиновку 4-пинового разъема?
Возьмите блок питания на 9 вольт — и не нужна никакая регулировка. Погоняете пару часов с замером температуры и станет ясно что оборотов достаточно. От 9 вольт и шуметь не должен.
Нужна платка типа 1 на 2 см. В коробочке в идеале. Чтобы припаять 220 с одной стороны, и 4 контакта для 4-пинового папы.
Разламываете корпус — получаете платку «припаять 220 с одной стороны», 9 вольт с другой.
С ответной колодкой вряд ли найдёте готовый, так что провода проще перерезать.
Если нужно разъёмное соединение — «тюльпан» папа и мама, бесплатно — колодки от двух батареек «Крона».
БП 3x2 см
aliexpress.com/item/2-PCS-5W-AC-DC-12V-450mA-Power-Supply-Buck-Converter-Step-Down-Module/32772969107.html
И схему на одном транзисторе и терморезисторе, чтобы обороты от температуры были
Кроме того, недостаток низких наряжений на кулере, что если он достаточно запылиться, то может и не запустится, так как напряжение запуска должно быть кратковременно больше, что на данной схеме реализовано доп. RC цепочкой.
Сейчас думаю вместо регулятора ставить механические термостаты
aliexpress.com/item/5Pcs-lot-40C-Degree-Celsius-NC-Normal-Close-Thermostat-Thermal-Protector-Thermostat-temperature-control-switch-250V/32368275003.html
Тепловыделение матрицы, в отличие от процессора компа, почти постоянное, нет смысла в регулировках.
Упала яркость — пропылесось радиатор, если не лень — впрысни из шприца смазку в подшипники (лучше всего — присадку к моторному маслу из магазина автозапчастей).
Выкинь, поставь новую )))
Активное охлаждение лично я стараюсь желать в самом крайнем случае для светиков. Если купить специализированный профиль, который ставят для уличных светильников, то габариты пассивного радиатора будут вполне разумных размеров
Со специальными профилями теряется основной смысл этих матриц — светило за три копейки для нежилых помещений. «За деньги» можно и готовые LED-прожекторы купить.
Дайте вентилятору 12 вольт и замеряйте ток, если больше 100мА, то указанному блоку питания будет «трудно».
Купил бы такой aliexpress.com/item/500MA-AC-DC-12V-0-5A-Switching-Power-Supply-Module-for-Replace-Repair-LED-Power-Supply/32686317644.html да непонятно, где точки входа 220 и выхода 12 вольт(
Зачем ищете 12 вольт? От 9 будет работать бесшумно, обдува достаточно.
Ещё 5 Вт заказывал, всё хорошо, только крепить на клей похоже придётся.
Хотя могу сказать что она очень невысока.
У меня так и сделано в доме. Есть мощный блок питания с резервом и аккумуляторными батареями на 48 В. Есть самодельные драйвера на 42-54 В по входу, со стабилизацией тока, с управлением величиной этого тока по CAN шине умного дома по проекту sites.google.com/site/cansmarthouse
Схема драйвера
Поэтому стоимость «радиатор+светодиод CREE» оказывается зачастую дешевле чем «радиатор+нонейм светодиод» при равной светоотдаче, вдобавок электроэнергию экономим. Я покупал много дешевых китайских светодиодов, все они барахло по КПД.
Задача LED — освещать дорожку в темноте 30 секунд, пока я топаю от калитки до крыльца дачи.
Если я посажу этот LED к толстому (1-2мм) отрезку люминя и постараюсь обеспечить качественную передачу тепла от него на корпус прожектора — LED долго проживёт без активного охлаждения при нечастых включениях на полминуты?
Чем эта фольга 1-2мм — лучше уж какая-нибудь массивная железяка, хоть топор или молоток.
Во-вторых, толщина охлаждения должна быть такой, чтобы тепло успевало отводиться от контактной площадки по всей площади охлаждения.
В-третьих, для пассивного охлаждения лучше всего подходят плоские радиаторы без ребер. Ребра уменьшают габариты радиатора при сохранении площади. Однако при равных площадях охлаждение будет лучше у плоского радиатора.
Вывод: для таких матриц лучше брать плоский кусок алюминия толщиной от 2мм. Толщина более 5мм. ИМХО избыточна.
Даже 5 мм будет мало. Под матрицей можно яичницу жарить, края радиатора будут холодными.
Для примера — попробуйте подержать долго (час) в пламени горелки (газовой плиты) проволку 2 мм и пруток 2 см толщиной, одинаковой длины.
Облегчу Вам задачу: площадь сечения проволоки 2мм будет 3,14мм.кв., прутка 20мм — 314мм.кв.
Площадь сечения пластины 100х2мм — 200мм.кв, 100х20мм — 2000мм.кв.
Внезапно, разница в 10раз…
Тепло отдаётся площадью, но до этой площади его ещё надо донести. Теплопроводность пластины в 10 раз больше — это охлаждение почти в 10 раз лучше. Внезапно…
Пивную банку можно прожечь турбозажигалкой, держа её в руке — теплопроводности тонкой жести недостаточно. Аналогичную по размерам алюминиевую чушку вы той зажигалкой даже толком не нагреете.
Для 30-50-100W даже пробовать не буду.
Толстая будет греться более равномерно, т.е. температура матрицы будет на неск. градусов ниже (м.б на 5-10).
Пи * 2^2 = 12,56
Пи * 20^2 = 1256
Про обрыве одной из цепочек, а это 10 диодов в каждой,
ток от источника начинает протекать по оставшимся, поэтому в каждой из них возрастает.
Например у 30 ваттного в полтора раза.
До этого тек по трём, а теперь по двум.
После этого оставшиеся долго не живут.
При ремонте я обычно меняю 50 ваттные диоды на 100 ваттные и 30-ти ваттные на 50…
В этих «лампах» есть смысл брать 100 ваттную и снижать мощьность хотя-бы до 70…
Наверное, буду использовать корпуса от люминесцентных ламп, в которых дроссели не хотят запускаться.
или что нибудь по вкусу такое
ledsvetoch.ru/catalog/
Если пересчитать стоимость на требуемые 10см длины, то цена нормальная выходит
На Вашей матрице 30W насчитал аж 148 кристаллов (видимо по 0,2Вт).
У меня на матрице 50W их всего 72.
А теперь о энергоэффективности: судя по осциллограммам снятым с токового резистора (через который идёт весь ток последовательно включенной BP5132H и матрицы, BP5132H работает как регулятор тока в линейном режиме, так что прикручивая фильтрующий кондёр мы смещаем потребляемую мощность с матрицы на BP5132H.
Желтый луч – напряжение на токовом резисторе (которое так же является током через BP5132H).
пульсации подробнее:
но сделал замеры похожей 10W (но с другим драйвером JZ5008A).
легенда:
Голубой луч – напряжение после диодного моста (общий для всех лучей “-“ мостика)
Желтый луч – напряжение падающее на токовом резисторе (13 ом) драйвера, оно-же ток через драйвер (и почти ток через светодиоды, но параллельно им стоит фильтрующий керамический конденсатор 0,01uF)
Розовый – напряжение на “-” выводе сборки светодиодов
Фиолетовый – математическое вычисление напряжения на сборке светодиодов (голубой-розовый)
Ноли всех лучей сведены в 1 место — 1 клетка снизу (с меткой М)
и несколько полупериодов
Так-что по осциллограммам видим что 100В светят светодиодами, а всё остальное напряжение греет драйвер.
P.S. переделанный на постоянку 50W
Мощность упала до 6,5 вт.
Светят все-равно очень ярко, зато вентилятор не нужен.
Прикрутил к дюралевой пластине.
Я тоже хочу уменьшить мощность 50w матрицы и не знаю как. С виду моя матрица как на фото двумя постами выше выложил (BigAleksey).
1. Можно ли использовать такой mySKU.me/blog/china-stores/36517.html регулятор для этой матрицы, чтобы понизить напряжение?
2. А лучше бы переделать схему питания на самой матрице. Если это сводится к замене одного-двух элементов, то перепаять сумею, только ткните пальцем, что и на что нужно поменять. Спасибо.
Кстати. Две белых матрицы повесил на процессорные радиаторы, а кулеры (80мм) соединил последовательно на 12в. В результате, практически полная тишина и радиаторы чуть теплее комнатной температуры (даже температуру измерять не стал).
Для начала надо знать маркировку драйвера (микросхемы) и рядом с ним тока-задающий резистора. Для этого достаточно аккуратно отковырять любой один из трёх драйверов и прочитать.
Хочу поинтересоваться какой маркировки драйвер и резистор у вашей матрицы? На фото плохо видно.
У моей 30W матрицы, резистор (8R20) а драйвер (RM9003)B.