Делаем вечную лампочку
На упаковках светодиодных ламп указывают срок службы 30, 40 или 50 тысяч часов, но многие лампочки не живут и года.
Сегодня я расскажу, как за пять минут без каких либо инструментов модифицировать лампочку так, чтобы её срок службы значительно увеличился.
Прежде всего напомню, что все светодиодные лампочки имеют гарантию от года до семи лет. Если лампочка вышла из строя в течение срока гарантии, её можно обменять в магазине, где она была куплена. Для обмена в больших магазинах, вроде Леруа Мерлен, не потребуется даже чек и упаковка.
В проекте Lamptest.ru я тестирую параметры света ламп, но не могу протестировать надёжность. Я прекрасно понимаю, что для большинства покупателей важнее, чтобы лампочка работала долго, а не какие у неё параметры.
Причины выхода из строя ламп в основном две — выгорание светодиодов и выход из строя конденсаторов.
Если снизить мощность лампы на треть, срок жизни светодиодов значительно возрастёт (разумеется, яркость лампы при этом снизится). Этим мы и займёмся.
В самых дешёвых лампах используются очень плохие конденсаторы, которые не живут и года. Такие лампы модифицировать нет смысла — долго они всё равно не проживут.
Для модификации лучше всего подойдут лампы среднего ценового сегмента (есть шанс, что там конденсаторы получше). Мощность чем выше, тем лучше (ведь после её снижения лампа должна светить достаточно ярко). Оптимальны лампы на 15 Вт. Разумеется, лучше брать лампы с импульсным драйвером, у которых есть встроенный стабилизатор и они светят одинаково ярко при любом напряжении сети.
Существует два типа конструкции ламп — традиционная двухплатная (внутри корпуса плата драйвера, над ней круглая плата со светодиодами) и одноплатная (драйвер расположен прямо на плате со светодиодами, а конденсаторы припаяны к этой плате сзади). Для простой и быстрой модификации нужна лампа с одноплатной конструкцией.
Из своих запасов я нашёл лампы, идеально подходящие для переделки — Navigator NLL-A60-15-230-4K-E27 с датой выпуска 0419 (надеюсь у современных ламп такого типа такая же конструкция). Эта лампа имеет реальную мощность 13.66 Вт, даёт 1210 лм света, имеет индекс цветопередачи CRI(Ra) 83, у неё полностью отсутствует пульсация. Лампа оснащена импульсным драйвером. Такие лампы можно найти в продаже по цене от 120 рублей.
Разумеется, можно взять и модель с тёплым светом NLL-A60-15-230-2.7K-E27.
Первым делом снимаем колпак. У этой лампы его можно просто оторвать рукой (потребуется большое усилие). Под колпаком единая плата. На ней нас интересуют резисторы R1 и R2, они задают ток светодиодов.
Резисторы включены параллельно, их номиналы 2.7 Ом и 5.6 Ом. Аккуратно ломаем резистор R2, всеми силами стараясь не сломать всё вокруг резистора.
Вот и всё. Можно надевать колпак обратно.
Мощность лампы снизилась с 13.66 до 8.83 Вт. Световой поток снизился с 1210 до 925 лм. Теперь лампа способна заменить лампу накаливания 85 Вт, что тоже неплохо. У лампы значительно выросла эффективность: было 89 лм/Вт, стало 105 лм/Вт.
Главное, лампа стала гораздо «холоднее».
Температура корпуса непеределанной лампы достигает 67 градусов, у модифицированной всего 52 градуса.
Температуру на включённых светодиодах тепловизор показывает неправильно, но сравнить вполне можно.
Разница в температуре на светодиодах очень большая — 21 градус.
Светодиоды в модифицированной лампе теперь будут работать очень долго, дело за конденсаторами (им, кстати, тоже будет полегче из-за меньшей температуры внутри лампы). Если они не подведут, эта лампочка будет работать десятилетиями.
Несколько важных замечаний:
- для модификации пригодны только новые лампочки (если лампа давно работает, деградация светодиодов уже началась и она не остановится);
- при переделке вы лишаетесь гарантии на лампу (впрочем, если лампа всё же выйдет из строя и вы приклеите обратно плафон, никто не будет разбираться, что вы там внутри резистор отломали);
- не забывайте, что когда лампа включена в сеть, на плате присутствует опасное напряжение.
© 2021, Алексей Надёжин
- Блог компании LampTest
- Гаджеты
Как доработать светодиодную лампочку и сделать её практически вечной
Если вы хотите сэкономить на счёте за коммунальные услуги, то однозначно нужно заменить все лампы на светодиодные. На сегодняшний день это самый экономичный выбор. Потребление энергии снижается практически в 10 раз. Единственная проблема – в сроке эксплуатации этого прибора. Странно, но при заявленных больших сроках светодиодные лампы служат не так долго, как хотелось бы. И кто, скажите, отсчитывает 30 тысяч часов гарантии, а если прошло всего 26 тысяч – идёт с упаковкой менять лампу? Да точно никто, а этим и пользуются недобросовестные производители. А между тем есть не только способ своими руками починить светодиодный источник света, но и сделать его практически вечным.
Почему перегорают светодиодные лампы
Начнём с очевидного: выход светодиодного осветительного прибора из строя связан с его перегревом. «Какой перегрев, ‒ скажете вы, ‒ если это всего лишь светодиоды, которые практически не нагреваются?»
Но посмотрите на корпус такой лампы: это герметичная конструкция из пластика.
А помимо этого, производители ради привлечения покупательского спроса делают лампы всё мощнее, добавляя светодиоды, и чем их больше, тем хуже ситуация с перегревом. И даже специальные вентиляционные отверстия, которые делаются на некоторых моделях, не спасают ситуацию.
Светодиодную лампу можно починить: как это сделать?
Светодиодная лампа – ремонтопригодный прибор, и об этом знают немногие. Чтобы починить такую лампу, достаточно просто иметь обычный паяльник. Причина прекращения работы чаще всего заключается в том, что перегорает один из светодиодов. Он размыкает цепь, и не горят все остальные. Так что для ремонта достаточно исключить его из цепи.
Как сделать светодиодную лампу вечной
Как вы уже поняли, если понизить ток, то светодиоды перестанут перегреваться и выходить из строя. Это снизит мощность лампы, зато сделает её срок эксплуатации практически бесконечным. И снова при наличии паяльника вы можете решить эту проблему самостоятельно.
В результате такого преобразования лампа будет получать пониженный ток, это будет способствовать тому, что светодиоды не будут перегреваться. Свет станет тусклее, но зато прибор будет служить бесконечно долго, а это и было основной задачей.
А вот ещё пример подобного преобразования:
Делаем лампочку вечной и суперэффективной
Я нашёл новую отличную светодиодную лампу, которую можно за пять минут превратить в вечную.
Получится лампа, дающая 816 лм, с рекордной эффективностью почти 150 лм/Вт и почти неограниченным сроком службы.
Основная причина выхода светодиодных ламп из строя — постоянный перегрев компонентов. Из-за высоких температур перегорают светодиоды, высыхают и портятся конденсаторы. Честные производители подбирают режимы светодиодов так, чтобы они соответствовали паспортным, не очень честные добавляют процентов 20. Радиаторы в современных лампах совсем маленькие, охлаждаются светодиоды плохо, поэтому в первом случае лампы в среднем работают 10 тысяч часов, во втором могут сгореть и через 500 часов.
Если сделать так, чтобы светодиоды работали не на 100 или 120% своих возможностей, а на 50-70%, температура на них значительно снизится и они станут практически вечными. Заодно существенно продлится срок службы остальных компонентов лампы, ведь температура внутри корпуса будет гораздо ниже. Разумеется яркость лампы при этом снизится, но если взять для переделки мощную лампу, яркости после модификации во многих случаях будет достаточно.
Именно такой переделкой мы и займёмся.
Нам понадобится лампа Lexman 12 Вт 1521 лм из Леруа Мерлен. Сегодня такая лампа с тёплым светом 2700K стоит 190 рублей, с нейтральным светом 4000K стоит 95 рублей.
По моим результатам измерений лампа с тёплым светом потребляет 11.5 Вт, даёт 1536 лм, имеет цветовую температуру 2692K, индекс цветопередачи CRI(Ra) 82.4, пульсация полностью отсутствует. Лампа построена на IC-драйвере (имеет встроенный стабилизатор) и работает без потери яркости при напряжении 170-250 В. У лампы рекордная эффективность 134 люмен на ватт. Вот эта лампа на Lamptest: https://lamptest.ru/review/03839-lexman-a60-312w27e27r/
Корпус у лампы стандартный A60 и она довольно сильно греется: температура корпуса 69°C, на светодиодах тепловизор показывает 83°C.
После переделки мощность лампы снизилась до 5.5 Вт, световой поток стал 816 лм. Эффективность выросла до 148.4 лм/Вт. Параметры цвета (цветовая температура и индексы цветопередачи) не изменились. Эта лампочка по яркости заменит 75-ваттную лампу накаливания.
Температура корпуса 46°C (на 23 градуса ниже), температура на светодиодах 62°C (на 21 градус ниже). Все температуры и остальные параметры измерялись после получасового прогрева.
При таком нагреве светодиоды будут работать очень долго, надеюсь и остальные компоненты не подведут.
Для того, чтобы модифицировать лампочку, нужно снять с неё пластиковый колпак. С этой лампой пришлось повозиться — сначала я просунул канцелярский нож в щель между колпаком и корпусом и «прошёл» два оборота, потом аккуратно вставил в щель инструмент для вскрытия корпусов и им прошёл оборот.
На плате лампы размещено 36 светодиодов. Справа над микросхемой драйвера расположено два токозадающих резистора по 4.7 Ом (обозначение 4R70).
Эти резисторы включены параллельно. Для модификации лампы нам потребуется удалить один из них. Можно выпаять резистор, но гораздо проще и быстрее его аккуратно выломать плоской отвёрткой. Получится вот так.
Защёлкиваем колпак (приклеивать его не требуется, он и так отлично держится) и вечная лампочка готова.
На лампочке, которую я модифицировал, указана дата выпуска 10/2020. У ламп из других партий плата и номиналы резисторов могут отличаться.
Я тщательно отбираю модели ламп для модификации, ведь для переделки подходят не все светодиодные лампы. Для того, чтобы переделка была простой, нужно, чтобы у лампы была единственная круглая печатная плата, на которой расположены и светодиоды и все электронные компоненты (многие лампы двухплатные, чтобы переделать такую лампу придётся снимать плату со светодиодами и отключать выводы от цоколя, что может быть очень сложно или невозможно вовсе).
Я считаю, что если уж делать лампы вечными, имеет смысл переделывать только хорошие лампы. Мои критерии хорошей лампы, пригодной для переделки:
- импульсный (IC) драйвер со встроенным стабилизатором;
- индекс цветопередачи CRI(Ra) больше 80;
- отсутствие пульсации;
- одноплатная конструкция.
- на верхней плате расположены только светодиоды;
- лишь один токозадающий резистор (если производитель сэкономил на копеечном резисторе, поверьте, всё остальное будет сделано с максимальной экономией и такая лампа даже после переделки долго не протянет);
- индекс цветопередачи CRI(Ra) менее 80.
© 2021, Алексей Надёжин
Как переделать светодиодную лампу
Неопытному мастеру может показаться, что вечная светодиодная лампочка своими руками — это слишком сложная задача. Но инструкция не содержит сложных процессов, особых знаний в электрике также не понадобится. Единственное, что требуется от мастера, это внимательность, подготовка рабочего места, правильный выбор комплектующих и набор инструментов под рукой.
Для изготовления вечной LED-лампы рекомендуется использовать чипы повышенной или средней мощности. К работе есть смысл приступать только в том случае, если нет проблем с проводкой, так как нестабильность сети может привести к перегоранию диодов или драйверов независимо от их качества.
Что такое вечная светодиодная лампочка
Ни один из производителей не выпускает светодиодные лампы с громким названием «вечные». Качественные изделия могут работать до 50 000 часов, но только при отсутствии проблем с проводкой и надёжных элементах сборки, которые помогут преодолеть перегрев, если это произойдёт. Чтобы продлить срок службы, мастер может заменить комплектующие на более дорогие, что не позволит диодам перегореть даже через 5-6 лет.
Чтобы получилась вечная ЛЕД-лампа, в первую очередь следует заняться системой охлаждения. Именно на ней многие производители экономят, из-за чего нарушается температурный режим и светодиоды перегорают. Также нередко страдает электронная начинка устройства. Конструкция может выглядеть как на картинке ниже.
Чтобы собрать этот светильник, понадобится опыт. Поэтому начинающему мастеру лучше подойдёт переделка приобретённой светодиодной лампы. Вечным светильником можно считать изделие с элементами, замененными на более мощные и эффективные.
Какие лампочки подходят для переделки
Чтобы переделанная лампа прослужила действительно долго, брать лучше заведомо качественную модель. Например изделия от следующих производителей:
- Osram;
- Philips;
- Gauss;
- ASD;
- Camelion.
Стоит рассмотреть модели российских компаний, так как они уже адаптированы под работу местных электросетей и поэтому более устойчивы к перепадам напряжения.
Что нужно, чтобы переделать светодиодную лампочку в вечную
Для работы следует иметь:
- держатель;
- клей;
- нож;
- паяльник с тонким жалом;
- новые диоды (если будет производиться замена);
- резистор большего сопротивления;
- позистор для плавного включения;
- пинцет;
- конденсатор.
Последний элемент сборки необходим для отвода тепла, излишек которого сокращает срок службы всех комплектующих лампы. Конденсатор устанавливается между пластиной со светодиодами и цоколем, а подбирается в зависимости от мощности лампочки.
Пошаговая инструкция переделки лампочки
На первом этапе переделки необходимо снизить ток через светодиоды. Это продлит срок службы изделия. Но характеристики яркости свечения будут также снижены. Снижение параметров происходит не линейно, а с отставанием. Вместе с этим повышается КПД каждого из чипов. Это способствует снижению температуры кристаллов в процессе работы.
На графике наглядно можно увидеть КПД чипа и теплопотери в виде нелинейной зависимости. Для снижения следует найти на плате один или два резистора. Плата включена параллельно с сопротивлением в несколько Ом. Это тот датчик, с которым следует работать. Он есть во всех схемах драйверов, как линейных, так и импульсных.
Резистор заменяется на другой с большим сопротивлением. Как альтернативный вариант, можно выпаять один из них. Ток через диоды понизится пропорционально увеличению сопротивления датчика тока. Даже если снизить ток незначительно, это отразится на сроке службы изделия за счет снижения температуры кристалла в процессе работы.
Если для переделки используется дорогая лампа, здесь установлено большее количество светодиодов, чем у дешевых аналогов, а режим работы более щадящий. Мощность рекомендуется занизить примерно на 20-30% только в том случае, если используется новая лампочка. Если чипы мощные, ток через них следует уменьшить на 50%. Если один из диодов сгорит, через некоторое время остальные также придут в негодность. Это может происходить до тех пор, пока все элементы не будут заменены на новые.
Постепенное нарастание яркости после включения
Следующий этап доработки светодиодной лампы на 220 В заключается в том, чтобы обеспечить плавное нарастание яркости. Для этого понадобится позистор. Это терморезистор с положительными показателями температурной зависимости. Он включается в схему параллельно большей части чипов или всем без исключения.
Пока позистор холодный, показатели сопротивления минимальны. Ток проходит через некоторые светодиоды и поэтапно разогревает его. По мере нагрева сопротивление плавно нарастает, что включает в цепь остальные чипы и яркость начинает также расти.
Для работы понадобится позистор с маркировкой WMZ11a (на 330-470 Ом). Элементы можно легко найти в продаже или снять с энергосберегающей лампочки мощностью не менее 32 Вт. В устройствах с меньшей мощностью установлен позистор на 1 Ом или более, что не подойдет для переделки.
Видео: Как работают позисторы, термисторы и где используются.
Из ситуации можно выйти, если произвести параллельное подключение нескольких элементов, но этот способ непопулярен. Лампочки с такими доработками преимущественно устанавливают в люстры на потолке. Если схема собрана правильно, включение на полную яркость произойдет через 25-30 секунд.
Как сделать ночник
Лампочку можно оснастить функцией ночника. Её можно установить в темном коридоре и оставлять включенной на ночь. Здесь понадобится доработка драйвера. Для начала убирается резистор, установленный на плате драйвера, который используется при разрядке выходного фильтрующего конденсатора.
В схему следует допаять резистор мощностью 1 Вт на 150 кОм параллельно выводам микросхемы. Также в выключатель устанавливается резистор 68 кОм на 1 Вт параллельно контактам выключателя.
В схему драйвера можно установить резистор 100 кОм параллельно конденсатору фильтра питания микросхемы. Это нужно для стабилизации напряжения и устранения мигания лампы. Если мастер все сделал правильно, мощность потребления энергии не будет превышать 0,42 Вт.