Світлодіодні збірки потужністю 3 Вт типорозміру 2820

Ця історія почалася досить давно: спершу, приблизно чотири з половиною роки тому, я купив кілька світлодіодних світильників, які весь цей час працювали доволі непогано. Потім один із них усе-таки вийшов з ладу, а оскільки міняти всі не хотілося, то, звісно, вирішив його відремонтувати, а заодно зібрати про запас «ремкомплект» і для решти, які ще працюють.



Як я вже сказав, вийшов з ладу один зі світильників, установлених понад чотири роки тому. Причина незрозуміла: чи то збіг обставин, чи справді він перегрівся, адже світильник висів приблизно за 1.8м над газовою плитою. Решта три світильники при цьому працюють нормально.

У будь-якому разі треба було якось його відновити або шукати в продажу точно такий самий, що дещо дорожче й складніше.
Спочатку я спробував замінити драйвер, про це розповім пізніше, а поки перейду до опису того, що все-таки допомогло відремонтувати світильник.

Причиною поломки став світлодіодний модуль, що вийшов з ладу. Пошук на AliExpress привів до магазину, де цих модулів просто сила-силенна. Я навіть здивувався різноманіттю форм, потужностей і розмірів. Нижче — фото лише частини варіантів з одного магазину.
Посилання на сторінку за першим фото
Посилання на сторінку за другим фото.


Було замовлено 6 світлодіодів. На момент купівлі вони коштували 0.77 долара, зараз продавець трохи підняв ціну, але думаю, що це тимчасово.
Упаковка — звичайний запаяний антистатичний пакет, який лежав у звичайному жовтому конверті. Упаковка на трієчку: світлодіоди могли пошкодити один одного, до того ж вони ще й були липкими.


Про всяк випадок замовив світлодіоди двох кольорів: чотири теплого білого кольору й пару так званих «натуральних». Спочатку у світильниках були саме світлодіоди з теплим світінням.
На звичайному фото різниці не видно, тож довелося трохи поімпровізувати, щоб її все-таки можна було помітити: теплі світять жовтіше.


Фото трохи ближче. Тут і далі теплий (3000К) — ліворуч, натуральний (4200К) — праворуч.
Усередині трохи проглядаються 6 дрібних світлодіодів, покритих люмінофором, наскільки я розумію конструкцію модулів COB. Потужність — 3 Вт, але є модулі точно такого самого розміру потужністю 5, 7, 10 і 12 Вт.


Світлодіоди мають типорозмір 2820, що означає 28мм діаметра плати й 20мм діаметра самого світлодіодного складання (COB).


Розміри модулів повністю однакові: на фото один лежить на іншому, але обрізання металевої основи місцями виконане не дуже акуратно.


Раз уже зайшла мова про різні модулі, наведу трохи довідкової інформації про розміри інших модулів.


Крім того, мене зацікавили й доволі потужні та габаритні варіанти, особливо другий — діаметром 160мм і потужністю 200 Вт. Щоправда, коштує він близько 23 доларів. Але з іншого боку, якщо буде потрібно, китайські виробники наклепають хоч 500 Вт — головне знайти основу, адже процедура складання таких модулів гранично проста: робимо плату, припаюємо до неї світлодіоди, приклеюємо до металевої основи, заливаємо люмінофором або спеціальним компаундом.


Оскільки світлодіодні модулі під час роботи помітно нагріваються, для тестів я встановив їх на тимчасовий радіатор. Звісно, для тривалої роботи він замалий, але для відносно короткочасної цілком годиться.


Світлодіоди живлять струмом, а не напругою, тому я встановив на блоці живлення обмеження 300 мА й почав заради експерименту поступово підвищувати вихідну напругу, доки блок живлення не перейшов у режим стабілізації струму. Світлодіоди з'єднані послідовно, тому напругу на кожному й загальну потужність треба ділити на два.
1. Світлодіоди починають світитися за напруги 14 Вольт, струм при цьому менший за 1 мА, і БЖ його не реєструє.
2. За напруги 15 Вольт яскравість помітно зросла, але струм усе одно менший або близький до 1 мА.
3. За напруги 16 Вольт світять уже відчутно, струм при цьому — 19 мА, потужність — близько 0.3 Вт на два світлодіоди.
4, 5. Напруга відповідно 17 і 18 Вольт, струм — 72 і 161 мА, сумарна потужність — 1.2 і 2.9 Вт.
6. Робочий режим: струм 300 мА, напруга на двох модулях майже 19 Вольт, потужність — 5.64 Вт на два або 2.82 на кожен.


Ганяв я їх так доволі довго, але нагрівання становило максимум 64 градуси, тому вважаю, що в цьому плані все було нормально й безпечно.


З'ясувалося, що напруга на модулях різна: на «теплому» трохи нижча, ніж на «натуральному». У міру прогрівання напруга трохи знижується — це нормально. У моєму випадку «натуральний» мав трохи вищу температуру, оскільки на ньому розсіювалося трохи більше потужності: 2.9 Вт проти 2.76.


Заодно з’ясувалося, що вони не лише споживають по-різному, а й світять неоднаково: у «натурального» (праворуч) менш виражена «точковість», тобто світло більш розсіяне.


Без світлофільтра — тут уже помітна різниця в колірній температурі.


Таке враження, що в модулях стоять зовсім різні світлодіоди. Втім, я помітив це ще під час візуального огляду, шкода, що на фото це погано видно. У правого, «натурального», світлодіоди трохи менші й, найімовірніше, мають дещо меншу потужність, тому напруга на них виявилася вищою, ніж на «теплому».


Фото з примусово ввімкненим спалахом.


А ось і «винуватець урочистості». Коли купував, вибирав такий, щоб був із радіатором, і тепер, через чотири роки, можу сказати, що вчинив правильно.


Зараз знову підбираю світильники подібного типу, але з матовим склом, адже ще тоді писав, що мені не сподобалися яскраві точки через особливості рефлектора. Спочатку хотів вибрати в офлайн-магазині — ціна була приблизно така сама, як у Китаї, — але побачив там приблизно такі, як показані нижче. На потужність можна не зважати, адже навіть 3-5 Вт у такому виконанні довго не пропрацюють. Тепер шукаю світильники з нормальними радіаторами, але чомусь частіше трапляються не з COB-матрицями, а з трьома-п’ятьма потужними світлодіодами.


Оскільки світильники стоять не в мене вдома, то, дізнавшись, що один вийшов з ладу, я спочатку припустив, що згорів драйвер, — якось не подумав на світлодіод. Зрештою замовив чотири нові драйвери.


Праворуч рідний, ліворуч куплені. Коштують копійки, близько 70 центів, потужність — до 3 Вт: посилання.

У старому стоїть невідома мені BP9011, у новому — популярна BP9021A, і вона справді розрахована на 3 Вт.


Схема драйвера. Контроль струму здійснюється на первинному боці, але це цілком нормально — так реалізовано практично всі малопотужні драйвери.


В огляді світильника я його не розбирав — просто не зрозумів, як він розбирається, або, можливо, той, що я пробував, був сильно затягнутий. Виявилося, що розібрати його дуже просто: верхня частина відкручується, і світильник розділяється на кілька частин. При цьому незрозуміло, навіщо різьба є між відбивачем і передньою частиною, адже вона там лише заважає: у відбивача є штифти, що запобігають прокручуванню. Але різьба там дуже слабко виражена, тож особливо не заважає.


У цієї моделі світильника радіатор є не лише ззаду — весь корпус зроблений з алюмінію, хоч і відносно тонкого.


Судячи з того, що гвинтів, які притискали б матрицю, немає, найімовірніше, її приклеєно.


Так воно зрештою й виявилося. Причому з’ясувалося, що матрицю приклеєно буквально намертво: місцями під час роботи я погнув алюміній підкладки, а зняв її, вибиваючи знизу через отвір для дротів.


На підкладці навіть залишилися сліди фарби, якою було пофарбовано корпус.
Матриці дуже схожі, але все-таки відрізняються. У моєму випадку це було не критично: перед замовленням я спочатку виміряв її й намагався шукати за виміряними розмірами, але потім помітив, що на ній також є маркування 2820. Цікаво, що сама матриця була трохи зміщена відносно підкладки (на фото правий модуль).


Взагалі матрицю притискає відбивач, тож можна було просто нанести пасту й притиснути всю конструкцію. Але мене такий варіант не влаштував. Усередині було видно 5 отворів: три з різьбою — очевидно, для модулів із підкладкою типу «зірка» на три світлодіоди, і ще пара менших отворів, приблизно 1.5 мм у діаметрі, точно в потрібних місцях для кріплення подібних до тієї, що в огляді. Далі справа техніки: свердло, шурупокрут, пара мітчиків — і отвори готові. Свердлилося дуже легко, навіть не очікував; мало не просвердлив стіл.


Частково вичистив зсередини залишки клею. Як слід, треба було б зчистити й фарбу, але вирішив, що й так нормально — потужність невелика.


Тепер — паста, пара гвинтиків і пара шайбочок. Шайби були потрібні, бо спочатку я взяв гвинти з головками великого діаметра й боявся, що станеться коротке замикання на сусідніх контактних майданчиках.


Ось тут довелося помучитися, укладаючи дроти так, щоб вони не замкнули на металеву підкладку.


Зрештою я замінив гвинти на звичайні, з маленькою головкою, тож шайби вже не знадобилися. Тепло відводиться приблизно від 1/4–1/3 площі підкладки, оскільки знизу є щілина для дротів.


Також довелося трохи підточити відбивач, бо йому заважали гвинти. Але я підозрював це від самого початку, тож для мене це не стало новиною.
Також зрізав пластикові штифти — і, як на мене, дарма: під час складання відбивач увесь час намагався провернутися, а штифти мали цьому запобігти.


Майже все готово, залишилося вирішити питання з драйвером.


На самому початку ремонту в мене тимчасово був підключений новий драйвер, і я просто вирішив порівняти один із нових зі старим.
Зрештою виявилося, що струм майже однаковий, у старого трохи менший (він праворуч). Його я й залишив, адже чотири однакові нові драйвери кращі, ніж три нові й один старий — раптом ще знадобляться.


А це вже просто експеримент: коли світильник працював і був підключений через мультиметр, я ввімкнув режим відображення максимального й мінімального пікового струму, і за кілька секунд прилад показав, наскільки відрізняється струм. Максимальний піковий — майже 500 мА, мінімальний — трохи менше ніж 100 мА.


Тепер уже точно все: дроти до драйвера припаяні, сам драйвер встановлений у корпус, а отвори для вентиляції я зробив ще під час встановлення світильників.


На цій позитивній ноті я вже хотів закінчити й задоволено підтвердити отримання замовлення, поставивши продавцеві 5 зірок, але щось підштовхнуло мене спочатку перевірити решту 4 модулі — і, як з’ясувалося, недарма.
Виявилося, що у двох із шести (загалом) або чотирьох (одного кольору) є проблема: не працює по одному світлодіоду. Причому в одного він згас за кілька секунд роботи на номінальному струмі, а в другого не працював від самого початку.



З подібною ситуацією я зіткнувся приблизно тоді ж, коли писав огляд світильників: купив світлодіоди на 10 Вт, і всі вони виявилися несправними. Продавець без зайвих запитань оформив повне повернення коштів. Щоправда, згодом я все одно використав усі модулі, але для другорядного завдання.

Одразу ж написав продавцеві: мовляв, отримав, підключив, два з шести нормально не працюють. У відповідь продавець запитав: «А якою напругою ви їх живите?» Ну, думаю, ага, вирішив підловити :)
Відповідаю: ні, друже, світлодіоди живлять не напругою, а струмом. Струм — 300 мА, напруга на модулі — близько 9.3 Вольта.
Хвилин за 15 продавець запитує, чи може надіслати мені два модулі на заміну. Думаю: чому б і ні, надсилай. Я ж хотів купити чотири, а не два, тим паче ціна копійчана.


Зрештою можу сказати, що купувати світлодіоди з імовірністю браку 50% якось не дуже цікаво. Навіть якщо ймовірність не 50, а 33% (від загальної кількості), усе одно не дуже. Продавця в цьому випадку рятує лише те, що він без зайвих запитань погодився надіслати заміну, але не впевнений, що купуватиму там знову.

На цьому все, сподіваюся, огляд був корисним і стане в пригоді тим, хто планує купувати світлодіодні матриці в Китаї.