Eine 1USD 11W LED-Lampenschaltung und Teileanalyse

Ich weiß, dass dies keine große Sache ist, aber ich möchte es trotzdem tun, weil es drei Gründe hat: 1. Es kostet nur 1 USD. Ja, das ist eine sehr billige LED-Glühbirne, und ich muss sie auseinander nehmen, um zu sehen, ob sie vertrauenswürdig ist. 2, Es ist eine großartige Gelegenheit, etwas Neues und Aufregendes zu lernen. 3, ich brauche einige Teile für mein Led-Projekt.

(Update: Ich habe tatsächlich herausgefunden, dass diese 1-Dollar-Glühbirne von Uninex hergestellt wird. Eine vergleichbare 8-Watt-Lampe kostet auf ihrer Website 7 USD, also denke ich, dass ich hier ein gutes Geschäft gemacht habe. Sie wird wahrscheinlich subventioniert, wie ein Kommentator sagte.)

Nachdem dies gesagt war, nahm ich das Ding auseinander, und mein erster Eindruck ist beeindruckend überraschend. Diese Glühbirne verwendet bessere Teile als all die anderen teureren Glühbirnen, die ich im Laufe der Jahre auseinander genommen habe. Ich bin sehr skeptisch, ob dies wirklich eine 11-W-LED-Lampe ist oder nicht, da das Zählen all dieser SMT-LEDs sowieso nicht wirklich 11 W ergibt und das Außengehäuse tatsächlich aus Kunststoff besteht. Der einzige Kühlkörper ist diese Aluminiumscheibe. Siehe Foto unten, Q1: Kann das wirklich 11 Watt abführen?

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Abgesehen davon sind die manuellen Lötverbinder grob. Ich beschwere mich hier nicht wirklich, es sollte gut funktionieren. Die Platine sieht sehr schön aus und die Teile sehen für mich neuwertig und hochwertig aus.

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Ich bemerke auch, dass es wenige parallele Widerstandspaare gibt, wie viele von ihnen, was ein sehr cooles Design ist, das ich wahrscheinlich bald in meinem zukünftigen Projekt kopieren werde.

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Der eine Teil, den ich nicht wirklich kenne, aber ich bin mir sicher, dass ich sie schon in anderen Netzteilen gesehen habe, ist dieses grüne runde Ding. Q2: was ist das?

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Schließlich gibt es meine Spurschaltung für diese LED-Lampe. Abgesehen von diesem grünen Ding (ich nehme an, es ist im Moment eine Art Sicherung), ist der obere Teil leicht zu verstehen, aber der untere Teil ist mehr als verwirrend. Ich weiß, dass der untere Teil ein Hochfrequenzschalter ist, aber Frage 3: Wie funktioniert er wirklich? (Hinweis: Ich bin mir nicht sicher, ob B C oder C B ist, aber E für NPN ist richtig.) Zwischen dem 473-Widerstand befindet sich auch ein 63-V-330-uf-Kondensator. Die Schaltung scheint sehr einfach zu sein, aber ich verstehe es nicht wirklich. Es ist kein isoliertes Design. Wie kann es also 120 V auf 65 V und weniger herunterschalten?

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Update mit Korrekturen und Spannungsanzeige: Eine der Dioden ist tatsächlich ein 51-Volt-Zener, wenn ich mich nicht irre. Der Transformator misst 0,4:3, während er sich in der Platine befindet. Also für Q3: Wie fällt es von 104 VDC (Punkt B) auf 50 VDC (Punkt LED-) ab? Ich sehe hier nicht wirklich einen aktuellen Weg. (Die LEDs sind 6 in Reihe und 3 Paare parallel, insgesamt 3 x 6 = 18,3,6 V x 6 = 21,6 V, aber die ausgelesene Spannung beträgt 50 V, sehr seltsam.)

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Als Diskussionshilfe:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich vermute, Q2 fragt nach einer rücksetzbaren Sicherung: en.wikipedia.org/wiki/Resettable_fuse
Das "grüne Ding" ist wahrscheinlich ein Überspannungsschutz.
Es ist möglich, dass dies vom Energieversorgungsunternehmen subventioniert wird. Neue Kraftwerke kosten etwa 5 Dollar pro Watt mehr oder weniger. Es ist weitaus billiger, den Verbrauchern zu helfen, ein Watt zu sparen, als ein neues Kraftwerk zu bauen. Außerdem gibt es keinen Grund, Cheese-Billiglinge zu kaufen, ich sehe oft Qualitätsmarken (z. B. General Electric) mit 25.000-Stunden-Einheiten für weniger als 3 $. Einmal bekam ich eine Kiste mit 8 BrightStix für 6,80 $ bei Home Depot. GE Stuff ist genau das, was es verspricht. Target verkauft GE und seine eigene Marke.
@Harper Wenn Sie der Meinung sind, dass Markenname gleichbedeutend mit Qualität ist, dann überlegen Sie es sich zweimal, noch kann das Preisschild Ihnen dem dummen Verbraucher ein Qualitätsprodukt garantieren. Nein, meistens bekommen Sie nicht wirklich das, wofür Sie bezahlt haben, sondern das, wofür Sie Ihrer Meinung nach bezahlt haben, oder im Wesentlichen das, was Sie bekommen, was Sie bekommen, nicht mehr und nicht weniger. Billige sind toll. Wenn sie kaputt gehen, können Sie sie reparieren und sie sind wieder wie neu. Wenn Sie teure Glühbirnen kaufen, werfen Sie sie weg, wenn sie kaputt gehen, kaufen Sie eine andere, sprengen Sie Ihre Bank und verschmutzen dabei die Umwelt, nicht so toll.
Dies sind eher 3,6 W. Diese SMT-Dip-Gehäuse können jeweils etwa 200 mW verbrauchen.
@ Atmega328 das klingt nach einer Rationalisierung. Warum können Sie Qualitätsprodukte nicht reparieren? Reparierst du wirklich Geizhälse oder häufen sie sich in deinem Eines-Tage-Stapel an? Wie reparabel sind sie wirklich? Billige Leiterplatten, die reißen, billige Leiterbahnen, die sich abheben. Nichts davon spricht meine Kernbeobachtung an, nämlich dass ich Qualität auch günstig bekommen kann.
@Harper Teures Produkt = bessere Verarbeitungsqualität. sich einigen? Bessere Verarbeitungsqualität = schwerer auseinander zu reißen ohne bleibende Schäden. sich einigen? Bitte schön. Es ist sehr logisch. Ich habe keinen Haufen Billiger, weil noch keiner meiner „Billigen“ beschädigt ist. Geizhälse sind nur Geizhälse, weil Sie sagen, dass sie es sind, oder weil Sie nicht wissen, wie man sie richtig einsetzt. Ich habe noch nie gesehen, dass Leiterplatten von selbst brechen, und billige Spuren, die sich anheben, sind wahrscheinlich Ihre Schuld, wenn Sie zu viel Wärme darauf anwenden und alles. Also, dass "billige" Dinge nicht wirklich Ihre Kernbeobachtung sind, sondern wahre Voreingenommenheit.
@Janka die Birne ist sehr hell. Ich denke es sind 11 Watt. Was mich stört, ist, ob es all diese Wärme über diesen kleinen Kühlkörper abführen kann.
Was sind die Dioden? haben sie SMT-Markierungen auf ihnen? Wenn Sie Hilfe bei der Identifizierung benötigen, könnte dies hilfreich sein: electronic.stackexchange.com/questions/334128/…
@ Atmega328 Nein, teure, im Westen hergestellte Produkte sind aufgrund ihrer arbeitssparenden Designs in der Regel leichter auseinander zu reißen. Schauen Sie sich die in den USA hergestellten CREE-Glühbirnen an, diese Dinger haben Clips und Federkontakte anstelle der arbeitsintensiven handgelöteten Drähte und Schrauben, die Sie zeigen.
@laptop2d Ich habe meine Zeichnung aktualisiert. Eine der Dioden ist ein 51V Zenzer. Andere sind 0,6-V-Dioden
Es gibt keine Möglichkeit, Ihnen anhand eines Schaltplans ohne Teilenummern genau zu sagen, wie Ihr Design funktioniert. Ihnen ein ähnliches zu geben, war das Beste, was ich tun konnte. Ich habe viel Arbeit in diesen Beitrag gesteckt, den ich gelöscht habe. Du bist allein.
@ Missverstanden Es tut mir sehr leid, wenn ich deine Gefühle und alles verletzt habe. Ich habe die Frage mit mehr Details aktualisiert. Ja, ich habe auch viel Arbeit hineingesteckt.
Sind das 3030 LEDs?
@ Tony Steward. EE seit '75 Größe spielt keine Rolle!
au contraire, Sie können die technischen Daten nachschlagen, wenn Sie in mm messen. Ich sehe 3,0 x 3,0, was bekommen Sie? Die größte Frage ist die Übergangstemperatur von LEDs, die die Alterungsrate und Lebensdauer sowie die Qualität des Designs bestimmt. Zweitens ist sie dimmerkompatibel. 3. ist die Spannungsmarge bei der Komponentenauswahl. Ist Ihr Schema für den LED-Strombegrenzer für Sie sinnvoll?
Dual-LED-Chips sind üblich, einige haben 20 mA x 50 V pro Chip
Meine Faustregel lautet: 1 Quadratzoll Oberfläche pro Watt ist ein angemessenes Design, nicht das beste. Dies scheint dies zu erfüllen. ab 3,7" Durchmesser ca. vom Foto
@ Tony Steward. EE seit '75 Die LED misst 3 x 2,8 mm. Nahezu 3,0 x 3,0; Die Scheibe misst 88 mm im Durchmesser und ist etwa 1 mm dick. Ich habe die LED stundenlang im Freien getestet. Die Disc ist Finger brennen heiß. Es ist zu heiß für mich, glaube ich.
Das ist ein guter Designtest

Antworten (4)

Ich versuche es und versuche, Ihre LED-Treiberschaltung rückzuentwickeln.

Zuerst habe ich Komponenten auf dem PCB-Foto gezeichnet.

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Und jetzt konnte ich "ohne Probleme" den Schaltplan zeichnen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wie Sie sehen können, haben wir eine modifizierte Version eines einzelnen BJT-Blockieroszillators (Joule-Dieb).

https://web.archive.org/web/20171116125925/http://mmcircuit.com/understand-rcc-smps/

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

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

Kannst du auch die Diodenkennzeichnung posten? So können wir genau sagen, welcher Diodentyp verwendet wurde.

Sachnummer für 3 Dioden: D4=M5; D5 = E51 (Dies sollte ein 51-V-Zenzer sein); D3=ES1JL
Teilenummer für 3 Dioden: (D3)D4=M5; (D2) D5 = E51 (Dies sollte ein 51-V-Zenzer sein); (D1)D3=ES1JL; Ich habe Ihren Schaltplan doppelt überprüft. Es sollte richtig sein.

Ich wollte nur ein paar Meinungen zum Licht im Allgemeinen hinzufügen. Ich finde die obige Analyse des Fahrers sehr gut.

Aus den UL-Kennzeichnungen auf der Glühlampe lässt sich viel lernen, nicht zuletzt der eigentliche Hersteller. Die Wattzahl auf der Außenseite eines Produkts ist die maximal verwendete Leistung, normalerweise während des Starts, und spiegelt möglicherweise nicht die laufende Wattzahl des Produkts wider. Dies dient der Sicherheit, damit Sie das Worst-Case-Szenario für die Stromkreislast in Ihrem Haus berechnen können.

Wenn die Glühbirne mit 11 W gekennzeichnet ist, ist dies die verbrauchte Leistung, nicht die für die LEDs verwendete Leistung. Bei kleinen AC/DC-Wandlern ist ein Mindestwirkungsgrad von etwa 83 % erforderlich. 83 % von 11 W sind 9 W mit 18 LEDs zu je 0,5 W. An dieser Front scheinen die Dinge ziemlich gut zusammenzupassen.

Da es UL-zugelassen ist, muss die Wärme des Produkts bestimmte Anforderungen erfüllen. Max. 85 °C für ABS usw. Die Materialien für die Treiberplatine (siehe Hinweis unten) und die LED-Platine werden streng kontrolliert. Der Treiber selbst muss etwa 2 Watt abführen (83 % Effizienz) und die LEDs erzeugen Licht (angenommen 15 % Effizienz), was bedeutet, dass die LED-Leiterplatte/der Kühlkörper etwa 7,7 W abführen muss, was viel weniger als 11 W ist.

Ein Kommentar zu "Hot" zum Anfassen. Nerven sind keine guten Thermometer, aber sie sind gute Wärmesensoren. Wir wissen, dass etwas heiß ist, wenn wir es berühren, aber wir wissen nicht, wie heiß es ist. Eine LED-Leiterplatte bei 60 ° C, 75 ° C oder 85 ° C fühlt sich sehr heiß an und kann nicht allein durch Berührung unterschieden werden. 85°C wären etwas heiß für die LED-Platine, aber es würde immer noch als sicher gelten.

Die Treiberplatine wäre nicht handgelötet, sondern wellengelötet worden. Sie können erkennen, dass es durch den roten Kleber unter den SMD-Komponenten wellengelötet wurde. Sie werden verklebt und dann durch die Wellenlötmaschine geführt. Für mich sieht es gut gelötet aus.

Alle Hauptkomponenten des Treibers haben ebenfalls eine eigene UL-Zulassung und sind von angemessener Qualität. Die Leiterplatten müssen außerdem eine UL-Zulassung haben (Sie können das RU-Zeichen auf der Aluminium-LED-Leiterplatte sehen). Es gibt einen Fall, in dem die FR4-Leiterplatte keine eigene Zertifizierung benötigt, und wenn die Temperatur während des Tests niedrig ist, kann der UL-Ingenieur das Material nur dann spezifizieren, wenn es keine Sicherheitsbedenken hinsichtlich der Temperatur gibt.

Ich kann spekulieren, dass die Glühbirne für etwa 1 US-Dollar produziert werden könnte, aber Vertriebskanäle brauchen Gewinn, es muss auch der Versand in Betracht gezogen werden. Ich würde denken, dass diese Glühbirne in einer Online-Umgebung für etwa 2 US-Dollar im Einzelhandel erhältlich sein sollte. Das ist nur meine Meinung, keine Tatsache.

Ich wollte noch ein paar Kommentare hinzufügen.

Es ist bedauerlich, dass dies als schlechte Glühbirne bezeichnet wird. Die Bauqualität ist ziemlich gut. Heißes Anfühlen sollte nicht die Grundlage für die Entscheidung über die Qualität einer Glühbirne sein. Verwenden Sie ein Thermoelement und messen Sie die tatsächliche Temperatur. Ein UL-zugelassenes Produkt ist sicher und verursacht keine Schäden durch Hitze. Diese Glühbirne wurde zu einem Preis gebaut, aber sie ist alles andere als minderwertig. Die meisten Glühbirnen sterben, weil der Treiber ausfällt, nicht die LEDs. LEDs "versagen" typischerweise, indem sie langsam weniger Licht emittieren. Der Ausfallpunkt wird als L75-Bewertung bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt gibt eine Glühbirne 75 % des Lichts ab, das sie beim Verkauf hatte. Dies ist die Bewertung in Tausenden von Stunden, die wir auf allen LED-Produkten sehen, die wir kaufen. Im Allgemeinen fällt der Treiber aus, lange bevor dies jemals ein Problem darstellt.

Das Design verwendet einen Elektrolytkondensator. Die besten Aluminiumkappen haben eine Haltbarkeitsbewertung von etwa 10000 Stunden bei 105 °C. Die Zwiebel ist dazu bestimmt, in etwa einem Jahr zu sterben. Wie kann die „UL-Zulassung“ das ändern?
Warum würde es 105C am Kondensator sehen? Bei 80 ° C würde es um ein Vielfaches länger dauern als diese Bewertung. Ich würde bezweifeln, dass sie Kappen verwenden, die für mehr als 5000 Stunden ausgelegt sind.
Das Erfassen der Außenhüllentemperatur zeigt die minimale Innentemperatur der Kappe. Arrhenius-Effekte sind auf den Kappen am schlimmsten und 50k-LED-Spezifikationen sind normalerweise gefälscht
@B.Barrett 100% richtig. Die L2-Einstufung eines Elektrolytkondensators wird direkt von Betriebstemperatur und Betriebsspannung beeinflusst. Bei niedrigeren Temperaturen und niedrigerer Spannung halten sie viel länger als im Datenblatt angegeben.

Meine Frage ist, ob diese winzige Scheibe 11 Watt Leistung von diesen LEDs abführen kann

Ich vertraue darauf, dass Ihre Messungen bestätigen, dass die verbrauchte Leistung 11 W beträgt.
Weiße 6-V-LEDs verwenden 2 Chips in Reihe auf dem Substrat.

Meine Faustregel für die Konvektionskühlung lautet 1 Quadratzoll/W in freier Luft. Ich sehe den 1 "Edison und schätze, dass sich der Kühlkörper dieser Metrik nähert. Das einzige Problem ist der Mangel an freier Luft in der Glühbirne mit unbekannter Oberfläche auf dem externen Kühlkörper, wenn überhaupt.

Fazit:

Daumen runter

  • Verkaufen Sie billig für unerfahrene Käufer, um Lagerbestände zu erschöpfen und die Garantie zu veralten und bei eBay zu werfen.

.wenn Sie zustimmen oder verstehen, dann stimmen Sie ab.

Irgendwie schade, aber die meisten LED-Lampen, die ich gekauft habe, haben sowieso dieses Überhitzungsproblem. Selbst solche mit einem großen Kühlkörper werden nach 30 Minuten sehr heiß zum Anfassen. Ich schätze also, es wird einen riesigen Kühlkörper brauchen, um diese LED-Glühbirnen haltbar zu machen, und das bedeutet viel teure Glühbirnen, die schwerer zu verkaufen sind.
Schlimmer noch, viele werden in geschlossene Deckenbefestigungen ohne Konvektionsströmung zur Decke gesteckt. Die besten haben großflächige Flossen.
Ist das 1 Dollar wert? Laut Verpackung 22,8 Jahre Lebensdauer basierend auf technischen Tests, aber sie geben Ihnen nur 3 Jahre Garantie bei normalem Gebrauch, und ich glaube, der normale Gebrauch beträgt 3 Stunden pro Tag und 7 Tage die Woche. Als normale Glühbirne bin ich mir nicht sicher, ob sich das lohnt, aber für mich sind da ziemlich schöne Teile und Aufklärung dabei.
1 US-Dollar ist sicherlich weniger als konkurrierende Glühbirnen mit (0,09 US-Dollar/W), es ist ein Schnäppchen und eine sehr geringe Marge über den Materialkosten. Daher ein Ausverkauf zum Selbstkostenpreis.
Die Disc muss nur 9 W abführen, der Treiber selbst verbraucht die anderen 2 W.
Ein weiterer kleiner Punkt ist, dass 9 W davon ausgehen, dass die LEDs nichts von diesen 9 W in Licht umwandeln, was sie tun, also ist es wieder niedriger als 9 W.

Anscheinend wird das Wärmeproblem in Ländern mit 117/120 Volt größer sein als in Ländern, in denen die Hausleitungen bei einer bestimmten Wattzahl mit 220/230 Volt laufen.

Nein, das ist falsch. Die Wärme ist proportional zur Leistung, und die Leistung ist unabhängig von der Netzspannung. Tatsächlich ist die Effizienz des LED-Stromreglers bei der niedrigeren Netzspannung eher höher.