Я когда-то был "инженером-конструктором полупроводниковой светотехники" на Томском электроламповом заводе. Так вот, для светодиода нужен теплоотвод, радиатор. В своих лампах я использовал массивный алюминиевый радиатор для ламп мощнее 6Вт, для шестиваток радиатор был поменьше и из специального теплопроводящего пластика. Светодиоды у меня были Nichia. Так было до 2013 года, я ушел, когда понял, что заводу наступает пиздец. Под закат директор начал продвигать филаментные лампы.
На фото директор завода с моими лампами в руках, в левой руке моя алюминиевая, в правой его продвигаемая филаментная.
ЗЫ. Еще у меня были светильники для подвесных потолков, которые на заводе отработали с 2012 года и до кончины завода в 2023 году без отказов.
История началась с того, что мне не понравилось, что светодиодные лампочки либо быстро сгорают, либо тускло горят. А еще мой комп временами уходит в работу и мне приходится ждать результата работы. Делаю какую-то дополнительную работу, чтобы просто так не сидеть в ожиданиях.
Первая лампа, которую собрал почти с 0, сгорела в течение 30 минут работы:
Да, поработать 30 мин и сгореть - это серьезно
Методом проб и ошибок пришло понимание, что для лампочки нужен радиатор помощнее, свет потусклее и провода понадежнее (вернее с изоляцией, способной выдерживать высокие температуры). А вообще, на самом деле, нужно только чтобы Роснано изготовило светодиод, который светит ярко и, в идеале, тепловой энергии вообще не выделяет. Но пока они неустанно трудятся над нанотехнологиями, мы своими силами сделаем то, что можем.
В коментариях меня научили как паять светодиоды к алюминиевым подложкам и я пользовался этим:
Дешево и очень сердито. И зря его приобрел, но ладно. Оно всего 300 руб стоило.
Профессионалы, ну вы поняли как оно паялось. Пожег пальцы, сжег печатные платы, нервы расшатал. В общем пальцы пострадали. Собственно это все чего добился. На выходе коричневые котлетки. Одна из них даже работала 2 месяца.
Этап 2. Большая закупка.
Лампочки - это вам не шутки. Решил бегло исследовать существующие на рынке решения. Купил вроде как надежные лампы.
Вообще мне в коментах много чего насоветовали и многие истории типа "я не менял лампы 2 года и все нормально" выглядят так будто: "Дед иди попей таблетки, давно не принимал". Или: "Дед, ты просто не в курсе, лампочки дети меняют". Собственно таблетки деду советовали пить другие коментаторы. Да, не спорю, лампы могут и 10 лет светить. У меня есть лампы у которых яркость упала раз в 10. Возможно в таком режиме она продержится 100 лет, пока пластик не разложится.
Приобрел 30 лам 2-х типов (все на 6-7 Вт):
Текстолитовый теплоотвод представлен на правой нижней картинке
Чтобы улучшить теплоотвод и посмотреть на внутренности, срезал часть корпуса. У некоторых ламп светодиоды размещались на алюминиевой пластине, у некоторых - на текстолите. И у тех и у тех была адская температура во время работы. Тепловизора нет, показать не могу. Пирометр показывал 95 градусов максимум.
Вот эта вся история с ютуб каналов, где серьезный дедушка рассказывает как значительно продлить срок жизни ламп, путем увеличения отверсий для циркуляции воздуха, у меня не сработала. Погорели эти лампы месяца за 3 и неважно на алюминиевой подложке находились светодиоды или на текстолите. Циркуляция воздуха тоже не продлила жизнь подопытных. Время жизни у всех было примерно одинаковое.
Ах, да, гарантия у них 1 год. Стоили рублей по 150-250, приобретались в Китае и в РФ.
Этап 3. Большая закупка. А на что способны лампочки подороже?
Относительно дорогими лампочками я назвал лампы по 350-400 руб за штуку на АлиЭкспресс. Дорого/нет - решайте сами.
Приобрел 10 ламп мощностью 12 Вт. Взял 12 Вт т.к. у лам этой мощности стоит алюминиевый радиатор. Теплоотвод должен быть качественным.
Заказываю 2 октября они приходят. 27 октября в комнате сгорает 5 ламп одна за другой с периодом 0.5 - 2ч. Снайперская точность! В очередной раз вспомним людей, которые в коментах говорят, что светодиодные лампы надежны и живут долго. 5 ноября сгорает еще 2 лампы в туалете. Горят они сразу, без снижения яркости или мерцаний. Гарантия 3 года. Вот более подробная информация прямо с сайта:
Удивительно. Лампы в туалете и в комнате работали с большой временной разницей, а сгорели примерно в одно и то же время. В комнате, условно, они работали по 16 ч в день каждый день, а в туалете примерно 1-2 ч в день.
Они что, умирают независимо от часов наработки или как?!
В итоге оформил возврат пока писал этот пост (в течение часа вернули не всю сумму т.к. 3 лампы я разобрал, их внешний вид вызвал у магазина вопросы относительно моих опытов):
Вообще, я решил создать телеграм канал в котором люди (и я в том числе) будут делиться опытом возврата бракованного, испорченного товара. Хотелось бы собрать там проверенных юристов, которые бы могли советовать толковые вещи, а не брать 100500 денег за бумажку, которая, скорее всего, не принесет человеку пользы. Кто хочет, присоединяйтесь:
Разбираю лампы на алюминиевом радиаторе и смотрю их устройство:
К плате подходит красный и белый провода, но из-за температуры красный стал светло-коричневым. Бедняга выживает как может в экстремальных условиях.
Температура лампы в рабочем состоянии превышает 120 градусов. Алюминиевая пластина с светодиодами прикреплена по-умному, на клей с зазором в 1 мм (на фото видно как я просунул магнитик с холодильника в этот зазор). И это, похоже, не дает раскаляться радиатору лампы до максимальной температуры. Но все равно, температура адская и пожаробезопасно ли это... Нет! Я не знаю, но пластик от высокой температуры становится таким:
В жизни пятна более желтые, камера их сделала менее явнями.
Я присмотрелся и обнаружил такие же пятна на других цоколях. И эти цоколи пожелтели от ламп приобретенных в РФ. Слышал про то, что техника проверяется перед тем как поступить на рынок. Слышал от нескольких источников что эта проверка заключается в "заплатил и разрешили". Похоже это как раз тот самый редкий случай когда "за деньги да".
Остается догадываться как это выпускают в продажу, но окээй. Может в коментах прояснят этот момент.
Воскрешение ламп
Взял ранее сгоревшие светодиоды на алюминиевой подложке (она коричневого цвета) и перепаял их. Ранее я перегрел светодиоды и
1/3
Прикрутил их на алюминиевый радиатор через болтики, подключил светодиодный драйвер, который взял оптом на том же АлиЭкспрессе.
А тут я инсталлирую свою адскую конструкцию с коментариями отца (он инжерер-разработчик плат, кип и у него сертификат предоставляющий возможность инспектировать объекты на предмет пожарной безопасности):
Консервная банка в качестве радиатора и защиты от возгорания... И вот это хитросплетение проводов... Тебе только в электрики идти. Зачем ты в программисты пошел?
Экспериментальная лампа в которой теплоотвод вынесен в отдельный блок (консервная банка)
Перед тем как собрать плату со светодиодами обнаружил что закоротил одну дорожку. Мультиметр в режиме прозвона? Это для слабаков. Пару раз меня стукнуло током. В общем, надоело делать платы на алюминиевом основании кустарным способом. Замотал ожоги от тока и купил готовые платы:
Приобрел МГТФ провода. Да-да, это те самые провода, которые используются в авиации, космоческой технике и всяких ракетах. Они живучи в особо жестких условиях и не бятся температуры. Очень дорогие провода. Не знаю нужны ли они тут такие, но навязчивые мысли о безопасности не позволили купить барахло. Собственно эти мысли снова заставили меня сделать отверсие для отвода тепла. Ну не помогает отверсие это, не знаю зачем я его сделал... Припаял светодиоды, поставил свой драйвер, прикрутил пластину болтиками через термопасту к радиатору:
1/3
Экспериментальная лампа: светодиоды, драйвер и радиатор в одном корпусе
Радиатор нагревается до 75 градусов. Да, тоже очень горячий, но это значительно меньше чем 110. Какая яркость, световой поток? Я замеряю поток датчиком на телефоне. Да, знаю что это такой себе неповеренный прибор и точность у него +/- лапоть. Выдает примерно 5400-5800 люксов для 12 и 7 Вт. Визуально 12 Вт такой же яркости что и мои 7 Вт.
К сожалению пока я не приведу параметры светодиодов и то, что о них удалось узнать, об их характеристиках. Эта информация довольно полезная в плане разработки светодиодных ламп. Пользуясь скидкой, мне удалось закупить оптом МГТФ провод по очень выгодной цене:
Для понимания, розничная стоимость провода в этой коробке - 50к руб.
Представленная выше лампа стабильно работает 4-й месяц, пока не сгорела. Но я не прекращаю работу и пока мой комп занят "рендером" разрабатываю вариант, который греется еще меньше, а светит так же ярко :) И да, эта лампа уже готова, просто я пока тестирую ее чтобы не получилось так: надеялся проработает 3 года, а проработала 3 минуты.
Надеюсь статья была полезной. Во всяком случае если вы не технар, то узнали, что можно оформить возврат за некачественный товар на АлиЭкспресс.
Процесс проверки светодиодных ламп с цоколем G9 для последующей продажи на AliExpress. При тестировании выявляют брак и отправляют на переработку. Ссылка на лампы
В повседневной жизни это устройство я не использую. Гораздо чаще сталкиваюсь с проблемой перегорания светодиодных ламп. О своем опыте разработки светодиодной лампы и хотел бы поговорить.
Лет 10 назад, наверно, впервые возникла идея разобраться почему магазинные лампочки перегорают и усовершенствовать их. За лампочки взялся в начале новогодних праздников. Было же 2 недели праздников, в качестве перекура от основной работы попаивал лампочки вечерами 😅
Поверхностный анализ лампочек показал ряд потенциальных проблем, которые видны невооруженным взглядом. Я выделил следующие проблемы:
плохой теплоотвод
некачественные материалы
перегрев светодиодов
перегрев блока питания
Плохой теплоотвод
В сети (в частности на youtube) полно видео на эту тему. Самое полезное что мне удалось узнать из этих видео:
строение ламп, которые авторы видео разбирают и предлагают улучшить
Хотел бы выделить следующие советы - проделать отверстия для охлаждения, припаять резистор большего номинала для понижения тока, который подается на светодиоды.
Отверстия в лампе улучшают циркуляцию воздуха. По крайней мере они делают ее возможной. Лично я не измерял (для каждого производителя) насколько увеличивается срок жизни лампы с отверсиями по отношению к лампам без отверсий. Но уверен что по крайней мере здравый смысл в этом имеется. На фото корпуса двух ламп одной модели. В одной я выбил отверстия, а в другой они запаяны. Также неплохо было бы чтобы были отверстия в нижней части лампы, т.е. в рассеивателе света (он тоже глухой как и верхняя часть):
В итоге я сделал отверстия в верхней части таких лампах, светили они у меня по времени примерно также как и без отверстий. Из этого я сделал вывод, что может срок службы и увеличился, но значительного увеличения я не обнаружил.
Плохой теплоотвод : радиатор лампы
В процессе исследования выяснилось, что температура нагрева платы на которой расположены светодиоды может достигать и держаться в области 90 градусов по цельсию. Очевидно, это одно из слабых мест лампы.
Если блок питания находится на одной плате со светодиодами, то он перегревается. В основном из-за перегрева выходит из строя конденсатор.
Блоки питания
В 2-х словах затрону блоки питания. Я плохой радиоэлектронщик, был бы признателен, если бы профессионалы поправили если я где-то ошибусь.
Блоки питания этих ламп должны выдавать определенный ток и напряжение. Если лампы соединены последовательно (а это так, наверно, во всех лампах), то величина тока, требуемая для работы светодиодов, будет значительно ниже чем для случая параллельного соединения. У светодиодов, помимо токов, важно напряжение. Существует пороговое значение напряжения, которое вызывает свечение диода. Если напряжение будет ниже, то светодиод не загорится. При последовательном подключении величина этого напряжения падает на каждом светодиоде. Важно чтобы она не упала ниже порогового значения на одном из светодиодов, иначе вся лампа не засветится.
Для себя я выделил 2 типа источников питания: простые (они понижают ток, напряжение) и сложные (импульсные источники питания).
Простые ИП. Простые источники просто понижают входные данные. Как бы ограничивают их. Из плюсов - эти источники относительно просто собрать. Из минусов - они очень чувствительны к изменениям к сети и это может привести к выходу из строя всей лампы.
Импульсные ИП. Это значительно более сложные ИП. Обычно их называют драйверами. Их особенность в том, что они выдерживают стабильный ток на выходе. Для них не так сильно некритичны изменения в сети. Также следует отметить, что частота импульсов таких блоков подобрана исходя из особенностей светодиодов и находится в диапазоне 2 000-20 000 Гц. Повторюсь, что частота этих блоков определяется светодиодами. Возможно существуют импульсные блоки с более высокой и более низкой частотой импульсов.
На первое время для эксперименов я приобрел такой импульсный блок:
Замечу, блоки питания светодиодных ламп, которые приведены на первом фото, являются встроенными. Это значит, что они подвержены влиянию высоких температур. Следовательно срок жизни такого блока значительно сокращается.
Попытки собрать свою лампочку
Хочу отметит, что далее речь будет идти именно о сборке своей лампочки путем устранения или уменьшения выявленных недостатков, а не о "сделайте 5 отвертий в крышке и лампа прослужит дольше" или "припаяйте резистор ХХХ вместо YYY и лампа прослужит дольше" или "удалите чип зла и лампа прослужит дольше".
Первым делом была собрана схема. А может и не первым делом. В общем, в процессе работы потребовалось чтобы принципиальная схема прибора была перед глазами и чтобы ее легко было возможно редактировать. Ekectronic Workbench помог с этим:
Далее купил стеклотекстолит 1мм, лист 2м x 2м. Купить пришлось оптом, чтобы было дешевле 😅 Мне вообще все приходилось покупать оптом, так дешевле 😅😅😅
Взял 100 светодиодов на 1Вт, рублей 600 они стоят на Aliexpress:
Что еще пришлось купить для экспериментов: - аллюминиевый лист 0.5x500x500 мм для эксперименов с радиатором ~ 500 руб. - аллюминиевая пластина 2x900x70 мм (взял ее тоже для теста радиатора) ~ 400 руб. - резисторы, блоки питания и прочее - тоже ушли деньги, считать лень.
В итоге по традиции собрал схему на картонке и протестировал:
Сделал плату пока мучил светодиоды на картонке.
Освещенность измерял с помощью телефона и приложения для измерения освещения. Да, датчик на телефоне далеко неточный, но точного значения мне не нужно. Я сделал стенд куда ставил свою и заводскую лампочку и измерял освещение. Нужно было чтобы освещение от моей лампы соответствовал освещению от заводской. В итоге этого соответствия добиться удалось, телефон показывает около 12 000 Lux для обоих ламп.
Стенд для измерения освещения представяет из себя картонную трубу. На одном конце трубы - лампа, а на другом - датчик телефона.
На этот момент у меня был паяльник с выгоревщим жалом, не пугайтесь:
На этом фото лампа собрана на стеклотекстолите толщиной 1 мм. Использованы smd-резисторы номиналом 56 Ом, 0.5 Вт. Позже номинал будет понижен, но это приведет к повышению тепловыделения на всей плате. Светодиоды здесь подключены параллельно. Кстати, вот фото работающей лампы, использовал резисторы 47 Ом на 1 Вт:
Эта лампа уже и светит хорошо и греется так что резисторы стали темнеть, канифоль стаоа испаряться, пластик начинал портиться. Перометра у меня, к сожалению, пока еще нет. Так что точную температуру не скажу.
Я начал задумываться о разработке платы на алюминиевом основании. Заготовки для таких плат называют "фольгированный алюминий" или "плакированный медью алюминий". Последнее название используют профессионалы и компании-изготовители таких заготовок.
На Алиэкспресс почему-то заготовок не продают и я обратился к китайским производителям. Они продают заготовки для плат. При минимальном заказе - 1 куб. метра таких плат толщиной 0.5 мм придется заплатить около 400 000 руб без учета доставки, таможни и прочих расходов на усушку и утряску.
В итоге решил попробовать собрать плату самостоятельно, в домашних условиях: купил термостойкую краску Certa (до +900 градусов по цельсию) и медную фольгу. Нанес краску на алюмиевый круг диаметром 7 см, толщиной 2 мм. Вытравил в хлорном железе дорожки на фольге и приклеил их краской к алюминию. Вот что получилось:
Вырезал 7 дисков толщиной 0.5 мм, диаметром 7 см (использовал их в радиаторе, но на фото, к сожалению, его не показал):
Хотя дорожки и не контачат с алюминиевым основанием, но они плохо на нем держатся 😂 Моя супер-пупер идея пошла в помойку, а я на поиски плакированного алюминия.
В итоге купил этот алюминий (не помню сколько лист 1x200x300 мм). Ну как купил, вообще-то мне его подарили, даже 2. Подарили после того как узнали что я делаю :)
Переделываем плату и снова травим, но уже на алюминиевом основании:
Пока вечером травится лист, поблизости на стеклотекстолите умирает еще одна лампочка, которая работала наизнос (ток 350 мА):
Позже отец подарил мне паяльник на 80 Вт:
Хороший паяльник, но есть одно НО. Все казабось бы работает, но я очень долго с ним мучился. У меня не получалось припаять светодиоды к алюминиевой плате. Она хорошо отводила тепло. Но это еще не все. Китайцы подсунули тугоплавкий припой. Настолько тугоплавкий, что проверенный некитайский паяльник 80 Вт с трудом его брал. Подставу с припоем я выяснял долго. Чтобы паять светодиоды на алюминиевой плате даже заказал печку с Авито.
Кое-как припаял светодиоды этим припоем на этой печке. Вся плата из белой стала черной 🤣🤣🤣
К этому моменту подобрал подходящий блок питания (он на фото)
Я и сам уже не верил в то, что дорожки не коротят с подложкой. Но они не коротят!
В итоге поместил блок питания, плату с светодиодами и плату с резисторами в один корпус на самодельный радиатор из 7 алюминиевых пластин толщиной 0.5 мм и диаметром 7 см. И все это успешно сгорело разом. Вообще... Это было адское устройство. И так было понятно что сгорит, но я решил узнать когда сгорит. Примерно через 30 мин выгорело разом 3 светодиода из 6.
Фото одного из экспериментов. Не помню что именно проверял, но оставлю его здесь.
Сейчас я разнес все элементы этой лампы максимально далеко друг от друга (блок питания, светодиоды) и смотрю как она справляется. Надежда есть. Уже целый день работает:
Пока у меня на этом все. Надеюсь статья была интересной и, возможно, полезной. Всем хорошего дня!
Самые маленькие автономные светильнички, работающие от батарейки в едином корпусе. Работают с батарейками CR927. С лицевой стороны имеется кнопка-выключатель. Ссылка на светильнички
Специальный адаптер-переходник для ламп E27 со встроенным модулем для дистанционного управления лампочкой, пульт работает на расстоянии 30 метров, также есть кнопки таймера, например, свет сам выключится через 15, 30 или 60 минут. Стоит такой около 490 руб.ссылка на источник.
2) Потолочный светильник с вентилятором
Лампа-вентилятор с пультом управления, 3 режима свечения, включение и отключение вентилятор и света. Стоит такая около 1900 руб. ссылка
3) Светодиодная лампа с пультом
Светодиодная лампа-светильник E27 мощностью 28 Вт с управлением через пульт, стоит такой примерно 880 руб.ссылка
4) Многоцветная лампочка
Светодиодная лампа мощностью 15w с пультом управления цветами и яркостью лампы. Стоит такая около 420 руб. ссылка
5) Лампочка с датчиком движения
Лампа E27 с датчиком движения и мощностью 20w. Стоит такая около 460 руб.ссылка на источник.
6) Ночник
Ночник с пультом управления. Работает сам светильник от 3х батареек AAA. Стоит примерно 400 руб.ссылка
7) Умный сенсорный выключатель
Выключатель, к которому не обязательно подходить чтобы выключить свет, достаточно подать сигнал через пульт. Стоит 'одноклавишный' около 1200 руб.ссылка
8) Лампочка с камерой
Лампочка-камера видеонаблюдения с поддержкой удаленного просмотра, стоит примерно 1000 руб. ссылка
9) Драйвер для светильников
Драйвер с пультом управления светильниками мощностью 40-60W. Стоит такой около 1200 руб. ссылка
10) Лампочка с Bluetooth колонкой
Уникальная лампочка-светильник с пультом дистанционного управления и встроенной музыкальной Bluetooth колонкой. Стоит такая около 970 руб. Ссылка на источник.
