|
Светодиодные лампы широко используются для освещения. Обычно считается,
что срок их службы от 30 до 50 тысяч часов. Это написано на всех коробках
со светильниками и лампами, а продавцы обычно дают на них гарантию 2 года.
Такой большой гарантийный срок объясняется, очевидно, тем, что рядовой
потребитель чаще всего выбрасывает коробку от лампы и чек, а не хранит их
в течение двух лет. У меня примерно половина ламп выходит из строя в течение
гарантийного срока, а тех, которые его честно отслужили, но вскоре вышли
из строя, набралась уже коробка внушительного размера. Особенно недолговечны
лампы с цоколем Е14 мощностью более 5 ватт.
Объясняется это тем, что кроме светодиодов в лампе есть еще драйвер, а в нем
обычно присутствуют два электролитических конденсатора. А это самый
ненадежный электронный компонент. Иногда выгорают и сами светодиоды, обычно
это связано с превышением предельно допустимой для них температуры или тока.
Ведь производитель старается выжать из светодиодов максимум мощности, а
условия охлаждения в малогабаритной лампе не очень хорошие. Из-за повышенной
температуры выходят из строя и электролитические конденсаторы. Поэтому
светодиодные лампы нежелательно использовать в малогабаритных герметичных
светильниках и в помещениях с повышенной температурой. Категорически
противопоказано применение светодиодных ламп в банях и саунах.
В принципе, конденсатор не сложно заменить и, таким образом, продлить срок
службы светодиодной лампы. Проблема в том, что корпус неразборный, обычно до
внутренностей можно добраться, только безвозвратно его разрушив.
В конце концов, мне надоело постоянно менять светодиодные лампы в люстре и я
задумался о покупке нового светильника. Решил заменить люстру на светильник,
в котором установлены не лампы с цоколем, а линейки светодиодов и отдельно
драйвер. Так потенциально больше свобода маневра при ремонте. В общем,
приобрел я светильник, показанный на фотографии.
Светильник полностью разборный, драйвер легко заменить в случае его выхода
из строя. Вот так светильник выглядит внутри.
Но все хорошо сразу не бывает. Оказалось, что мощность светильника (36 ватт)
избыточна для моей комнаты. При просмотре телевизора, например, хотелось бы
уменьшить яркость. В принципе, уменьшить мощность не сложно, обычно
достаточно изменить номинал токозадающего резистора в драйвере. Но ведь
когда-то нужна будет и полная яркость. В общем, возникла идея, что мощность
нужно иметь возможность как-то изменять.
Можно, конечно, было бы выбрать светильник с пультом ДУ или заменить драйвер
и управлять яркостью со смартфона. Но, во-первых, это существенно повышает
стоимость, а во-вторых, попробуйте найти в темной комнате черный смартфон.
Особенно, если его там нет... Выключатель, в отличие от пульта или
смартфона, никуда не убежит со своего места на стене. Выключатель у меня
сдвоенный, так что с его помощью потенциально можно обеспечить три градации
яркости светильника. Осталось решить, как проще всего это сделать. Задача
осложняется тем, что в светильнике смонтирована всего одна линейка
светодиодов и изменить их количество невозможно. Кроме того, место внутри
светильника ограничено.
Так называемые диммеры для светодиодных ламп неприменимы. По сути диммер -
это старый добрый тиристорный регулятор, который известен еще с середины
прошлого века. Он прекрасно работает с лампами накаливания, но со
светодиодными работать будет плохо, либо вообще не будет. Дело в том, что
тиристорный регулятор изменяет среднее значение напряжения на нагрузке,
а в светодиодной лампе драйвер стабилизирует ток независимо от питающего
напряжения.
В результате я решил, что проще всего регулировать ток через светодиоды
изменяя номинал токозадающего резистора в драйвере. Такой резистор есть во
всех типах драйверов, его легко найти по номиналу, обычно около 1 Ома или
меньше. А изменять его сопротивление можно, подключая параллельно другой
резистор. Что использовать для коммутации? Самое простое и доступное решение
- коммутировать резистор с помощью мощного полевого транзистора.
Сопротивление канала современных мощных полевых транзисторов десятые или
даже сотые доли Ома. А для управления ими вполне достаточно 5 вольт.
В результате родилась вот такая схема.
Предварительно я измерил ток через линейку светодиодов и напряжение на ней.
Получилось 235 мА и 146 вольт. Экспериментировать с родным драйвером я не
стал, заказал вот такой, который подходил по току, напряжению и мощности.
Разумеется, можно использовать и родной драйвер светильника, ведь
вмешательство в его схему минимальное. Схема драйвера очень простая,
она показана на рисунке выше. Драйвер собран всего на одной микросхеме
с маркировкой 3867FJ в корпусе DIP7. Такого набора символов Интернет
не нашел, но, удалось найти datasheet на BP2867XJ. Приведенная там
схема полностью совпала с реальной на плате драйвера. Правда, назвать
эту документацию «datasheet», можно с большой натяжкой.
Скорее, это рекламная информация, там нет никаких технических параметров.
Экспериментировать на светодиодах нового светильника я не стал, благо есть
много неисправных ламп, из которых удалось собрать группу светодиодов на
нужный ток и напряжение. Убедившись, что драйвер работает, я выпаял из него
один из двух параллельно включенных токозадающих резисторов. На плате они
обозначены RS1 и RS2. Ток уменьшился вдвое, но никаких неприятных
последствий вроде мигания не появилось. Осталось попробовать коммутировать
дополнительный резистор с помощью транзистора. Я использовал найденный в
ящике с хламом транзистор BUZ71A. А в качестве источника напряжения
коммутации использовал «зарядник» от старого телефона. В
результате, когда зарядник выключен, через светодиоды светильника течет ток
110 мА, а когда включен - 220 мА.
Добавил в схему еще один светодиод - LED33. Он светится, когда включен
«зарядник». Если разомкнуть S1, основная линейка светодиодов
светиться не будет, в этом режиме светильник можно считать ночником. Номинал
R2 определяется рабочим током LED33. Транзистор, светодиод и три резистора
смонтированы на отдельной плате и установлены внутри светильника. Ее
габариты и конфигурация определяются имеющимся там местом. Вот так все
это выглядит.
Черный корпус - это «зарядник» от телефона. Новый драйвер
поместился в корпус от старого. В схему пришлось еще добавить конденсатор
C1. Без него светодиоды периодически вспыхивали при выключенном S2 из-за
наводок на провода. Этот конденсатор должен быть рассчитан на работу в цепях
переменного тока напряжением не менее 250 вольт. Ни в коем случае нельзя
ставить обычный малогабаритный конденсатор с рабочим напряжением менее 600
вольт. Велика вероятность того, что когда-нибудь он взорвется. Номинал и
необходимость установки этого конденсатора определяются экспериментально. Не
рекомендую также использовать выключатель с подсветкой. Ну и дополнительный
источник питания 5 вольт должен быть обязательно с гальванической развязкой
от сети.
В результате такой доработки получилось три градации яркости LED светильника.
При включенном S1 светильник светит в половину своих возможностей. Если
включить S1 и S2 - будет полная мощность, а если только S2 - режим ночника.
Надеюсь, что снижение мощности светильника продлит срок его эксплуатации.
Да будет свет!
© 2023г.
|
