Analiza obwodu żarówki i części diody 1USD 11W

12

Wiem, że to nie jest wielka sprawa, ale nadal chcę to zrobić, ponieważ z trzech powodów: 1 kosztuje tylko 1 USD. Tak, to bardzo tania żarówka ledowa i muszę ją rozebrać, aby sprawdzić, czy jest godna zaufania. 2, To świetna okazja, aby nauczyć się czegoś nowego i ekscytującego. 3, potrzebuję części do mojego projektu Led.

(Aktualizacja: faktycznie dowiedziałem się, że ta żarówka o wartości 1 USD jest produkowana przez uninex. Porównywalne 8 watów kosztuje 7 USD na ich stronie internetowej, więc myślę, że dostałem tutaj dobrą ofertę. Prawdopodobnie jest subsydiowana, jak powiedział jeden z komentatorów.)

Powiedziawszy to, rozebrałem to na części, a moje pierwsze wrażenie jest imponująco zaskakujące. Ta żarówka wykorzystuje lepsze części niż wszystkie inne droższe żarówki, które rozbierałem przez lata. Jestem bardzo sceptycznie nastawiony do tego, czy to naprawdę żarówka ledowa o mocy 11 W, czy nie, ponieważ liczenie wszystkich tych diod SMT tak naprawdę nie sumuje się do 11 W, a zewnętrzna obudowa jest w rzeczywistości plastikowa, jedynym radiatorem jest ta aluminiowa tarcza. Zobacz zdjęcie poniżej, Q1: Czy to naprawdę może rozproszyć 11 watów?

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Poza tym ręczne złącza lutownicze są surowe. Nie narzekam tutaj, powinno działać dobrze. Płytka drukowana wygląda bardzo ładnie, a części wyglądają dla mnie na nowy i wysokiej jakości.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zauważam też, że istnieje kilka par równoległych rezystorów, jak wiele z nich, co jest bardzo fajnym projektem, który prawdopodobnie będę kopiować wkrótce w moim przyszłym projekcie.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jedyną częścią, której tak naprawdę nie wiem, ale jestem pewien, że widziałem je wcześniej w innym zasilaczu, jest ta zielona okrągła rzecz. Q2: co to jest?

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Wreszcie jest mój obwód śledzenia dla tej żarówki LED. Oprócz tej zielonej rzeczy (zakładam, że jest to na chwilę jakiś bezpiecznik), górna część jest łatwa do zrozumienia, ale dolna część jest bardziej niż myląca. Wiem, że dolna część to przełącznik wysokiej częstotliwości, ale Q3: jak to naprawdę działa? (Uwaga: nie jestem zbyt pewien, czy B jest C, czy C jest B, ale E dla NPN jest poprawne.) Między rezystorem 473 znajduje się również kondensator o napięciu 63uf 330uf. Obwód wydaje się bardzo prosty, ale tak naprawdę nie rozumiem. To nie jest izolowany projekt, więc w jaki sposób obniża napięcie 120 V do 65 V i mniej?

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Aktualizacja z korektami i odczytem napięcia: Jedna z diod to tak naprawdę 51 zenerów napięcia, jeśli się nie mylę. Transformator mierzy 0,4: 3 podczas przebywania na płytce drukowanej. W przypadku trzeciego kwartału: jak spada z 104vdc (punkt B) do 50vdc (punkt LED-)? Tak naprawdę nie widzę tutaj bieżącej ścieżki. (Diody LED są 6 szeregowo i 3 parami równolegle, razem 3x6 = 18. 3,6vX6 = 21,6v, ale odczyt napięcia wynosi 50v, bardzo dziwne).

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Aby wspomóc dyskusję: wprowadź opis zdjęcia tutaj wprowadź opis zdjęcia tutaj

Atmega 328
źródło
1
Podejrzewam, że Q2 pyta o resetowalny bezpiecznik: en.wikipedia.org/wiki/Resettable_fuse
wapnia3000
3
„Zielona rzecz” prawdopodobnie tłumi przepięcia.
Niezrozumiany
1
Możliwe, że jest to subsydiowane przez przedsiębiorstwo energetyczne. Nowe elektrownie kosztują około 5 USD za wat. O wiele taniej jest pomagać konsumentom zaoszczędzić wat niż budować nową elektrownię. Ponadto nie ma powodu, aby kupować tanie sery, często widzę markę jakości (tj. General Electric) 25 000 godzin jednostek za mniej niż 3 USD. Kiedyś dostałem pudełko 8 BrightStix za 6,80 $ w Home Depot. GE jest dokładnie tym, co mówi na puszce. Target sprzedaje GE i własną markę.
Harper - Przywróć Monikę
1
@ Atmega328, które brzmi jak racjonalizacja. Dlaczego nie możesz naprawić produktów wysokiej jakości? Czy naprawdę naprawić cheapies czy też piętrzą się w stosie pewnego dnia? Jak naprawdę są naprawialne? Tanie pękające płytki, tanie ślady, które się podnoszą. Żaden z nich nie odnosi się do mojej podstawowej obserwacji, a mianowicie, że mogę również uzyskać tanią jakość.
Harper - Przywróć Monikę
1
@ Atmega328 Nie, drogie, zachodnie produkty są łatwiejsze do rozerwania, ze względu na wszystkie ich projekty oszczędzające pracę. Sprawdź amerykańskie żarówki CREE, te rzeczy mają zaciski i sprężynowe styki zamiast pracochłonnych ręcznie lutowanych drutów i śrub.
user71659,

Odpowiedzi:

6

Daję temu szansę i próbuję odwrócić inżynierię obwodu sterownika LED.

Najpierw narysowałem komponenty na zdjęciu PCB.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

A teraz „bez żadnych problemów” mogłem narysować schemat połączeń.

schematyczny

symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab

Jak widać zmodyfikowaliśmy wersję pojedynczego oscylatora blokującego BJT (złodzieja dżuli).

http://mmcircuit.com/understand-rcc-smps/

https://skootsone.yolasite.com/led-en.php

http://www.powerelectronictips.com/teardown-60-w-equivalent-led-bulbs/

Czy możesz także zamieścić oznaczenie diod? Dzięki temu będziemy mogli dokładnie powiedzieć, jakiego rodzaju diody użyto.

G36
źródło
Numer części dla 3 diod: D4 = M5; D5 = E51 (powinien to być zenzer 51 V); D3 = ES1JL
Atmega 328
Numer części dla 3 diod: (D3) D4 = M5; (D2) D5 = E51 (powinien to być zenzer 51 V); (D1) D3 = ES1JL; Dokładnie sprawdziłem twój schemat. Powinno być poprawne.
Atmega 328
4

Chciałem tylko dodać kilka opinii na temat światła w ogóle. Myślę, że powyższa analiza sterownika jest bardzo dobra.

Wiele można się nauczyć z oznaczeń UL na żarówce, z których najmniejszym jest faktyczny producent. Moc znamionowa na zewnątrz produktu jest maksymalną zużytą mocą, zwykle podczas uruchamiania, i może nie odzwierciedlać mocy roboczej produktu. Ma to na celu zapewnienie bezpieczeństwa, dlatego należy obliczyć najgorszy scenariusz obciążenia obwodu w domu.

Jeśli żarówka ma oznaczenie 11 W, oznacza to zużywaną moc, a nie moc zużywaną przez diody LED. Wymagana jest minimalna sprawność około 83% w przypadku małych przetwornic AC / DC. 83% 11 W to 9 W z 18 diodami LED o mocy 0,5 W każda. Wygląda na to, że na tym froncie wszystko idzie całkiem dobrze.

Ponieważ produkt posiada aprobatę UL, ciepło produktu musi spełniać określone wymagania. Max 85C dla ABS itp. Materiały na płytkę drukowaną sterownika (patrz uwaga poniżej) i płytkę LED LED są ściśle kontrolowane. Sam sterownik musi rozproszyć około 2 watów (wydajność 83%), a diody LED wytwarzają światło (załóżmy, że 15% wydajności), co oznacza, że ​​dioda LED / radiator musi rozproszyć około 7,7 W, czyli o wiele mniej niż 11 W.

Komentarz na temat „Hot” w dotyku. Nerwy nie są dobrymi termometrami, ale są dobrymi czujnikami ciepła. Wiemy, że coś jest gorące, kiedy go dotykamy, ale nie wiemy, jak gorąco. Płytka PCB LED w 60 ° C, 75 ° C lub 85 ° C jest bardzo gorąca w dotyku i nie można jej odróżnić za pomocą samego dotyku. 85C byłoby trochę za gorąco dla płyty LED, ale nadal byłoby uważane za bezpieczne.

Płytka PCB sterownika nie byłaby lutowana ręcznie, ale lutowana falowo. Można powiedzieć, że był lutowany falowo przez czerwony klej pod komponentami SMD. Są one przyklejane, a następnie przepuszczane przez maszynę do lutowania falowego. Wygląda mi dobrze przylutowane.

Wszystkie główne elementy sterownika mają również własną aprobatę UL i rozsądnej jakości. Płytki drukowane muszą również posiadać certyfikat UL (na aluminiowej płytce drukowanej LED można zobaczyć znak RU). Istnieje przypadek, w którym płytka FR4 nie potrzebuje własnej certyfikacji, a jeśli temperatura podczas testowania jest niska, inżynier UL może wybrać specyfikację materiału tylko wtedy, gdy nie ma obaw dotyczących bezpieczeństwa.

Mogę spekulować, że żarówka mogłaby być wyprodukowana za około 1 USD, ale kanały sprzedaży potrzebują zysku, jest też kwestia wysyłki. Myślę, że ta żarówka w otoczeniu online powinna sprzedawać za około 2 USD. To tylko moja opinia, a nie fakt.

Chciałem dodać jeszcze kilka komentarzy.

Szkoda, że ​​jest to oznaczone jako zła żarówka. Jakość wykonania jest całkiem dobra. Gorąca w dotyku nie powinna być podstawą do decydowania o jakości żarówki. Użyj termopary i zmierz rzeczywistą temperaturę. Produkt zatwierdzony przez UL jest bezpieczny i nie spowoduje żadnych szkód spowodowanych przez ciepło. Ta żarówka została zbudowana za cenę, ale daleka jest od niskiej jakości. Większość żarówek ginie z powodu awarii sterownika, a nie diod LED. Diody LED zwykle „zawodzą”, powoli emitując mniej światła. Punkt awarii nosi nazwę oceny L75. Dzieje się tak, gdy żarówka emituje 75% światła, które zrobiła podczas sprzedaży. Jest to ocena za tysiące godzin, które widzimy we wszystkich kupowanych przez nas produktach LED. Ogólnie kierowca zawiedzie na długo, zanim stanie się to problemem.

B. Barrett
źródło
Konstrukcja wykorzystuje kondensator elektrolityczny. Najlepsze aluminiowe kapsle mają trwałość około 10000 godzin w temperaturze 105 ° C. Żarówka ma umrzeć za około rok. Jak „aprobata UL” może to zmienić?
Ale..chenski
Dlaczego miałby widzieć 105C na kondensatorze? w temperaturze 80 ° C trwałby wiele razy dłużej niż ta ocena. Wątpiłbym, żeby używali czapek ocenianych przez ponad 5000 godzin.
B. Barrett
Wykrywanie temperatury zewnętrznej powłoki pokaże minimalną temperaturę wewnętrzną czapki. Efekty Arrheniusa będą najgorsze na czapkach, a specyfikacje 50k LED są zwykle fałszywe
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
2

Moje pytanie dotyczy tego, czy ten mały dysk może rozproszyć 11 watów mocy z tych diod LED

Ufam, że twoje pomiary potwierdzają, że pobór mocy wynosi 11 W.
Białe diody LED 6 V wykorzystują 2 układy szeregowe na podłożu.

Moja ogólna zasada dla chłodzenia konwekcyjnego wynosi 1 sq.in / W na wolnym powietrzu. Widzę Edisona 1 "i szacuję, że radiator zbliża się do tej metryki. Jedynym problemem jest brak wolnego powietrza wewnątrz żarówki o nieznanej powierzchni zewnętrznej radiatora, jeśli w ogóle.

Wniosek:

Kciuk w dół

  • sprzedawać tanio dla kupujących nowiutkich w celu wyczerpania zapasów i nieaktualnych gwarancji i zrzucić w serwisie eBay

. jeśli zgadzasz się lub rozumiesz, to głosuj dalej.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
źródło
Niby suks, ale większość kupowanych przeze mnie żarówek LED ma problem z przegrzaniem. Nawet osoby z dużym radiatorem bardzo się dotykają po 30 minutach. Wydaje mi się, że aby te żarówki ledowe przetrwały, potrzebny będzie ogromny radiator, a to oznacza znacznie droższe żarówki, które stają się trudniejsze do sprzedania.
Atmega 328
Co gorsza, wiele z nich jest umieszczonych w zamkniętych oprawach sufitowych bez konwekcyjnego przepływu do sufitu. Najlepsze mają płetwy o dużej powierzchni.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Czy to jest warte 1 dolara? Zgodnie z pakietem, 22,8 lat żywotności w oparciu o test inżynieryjny, ale dają one tylko 3 lata gwarancji przy normalnym użytkowaniu i uważam, że normalne użytkowanie wynosi 3 godziny dziennie i 7 dni w tygodniu. Jako zwykła żarówka nie jestem pewien, czy warto, ale dla mnie są to całkiem fajne części i edukacja.
Atmega 328,
1 USD to z pewnością mniej niż konkurencyjne żarówki, przy zastosowaniu (0,09 USD / W) to okazja i bardzo niski margines powyżej kosztów materiałowych. Stąd wyprzedaż w cenie.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Dysk musi tylko rozproszyć 9 W, sam sterownik rozprasza pozostałe 2 W.
B. Barrett
0

Najwyraźniej problem cieplny wystąpi bardziej w krajach o napięciu 117/120 woltów niż w krajach, w których krajowe linie zasilające biegną pod napięciem 220/230 woltów, dla danej mocy.

Sharat Deshpande
źródło
Nie, to źle. Ciepło jest proporcjonalne do mocy, a moc jest niezależna od napięcia sieciowego. W rzeczywistości sprawność kontrolera prądu LED może być wyższa przy niższym napięciu sieciowym.
Dave Tweed,