Ток потребления светодиодной лампы 7 ватт
Как выбрать светодиодную лампу? Правильно и без ошибок.
Зачастую при выборе светодиодных ламп потребитель сталкивается с труднообъяснимой для себя ситуацией.
Выражается она в том, что на лампы с одинаковыми параметрами – «внешними данными» (заявленная мощность, габариты, температура света, цоколь) цена может отличаться порой в разы.
Выудив в мутной воде интернета информацию о том, что семиваттная светодиодная лампа должна замещать по количеству излучаемого света лампу накаливания 60-70 Ватт и при этом экономить до 90% электроэнергии, покупатель, как правило, решает для себя, что это и есть основной критерий и выбор параметров можно завершить.
И приступает к поиску наиболее дешевого варианта лампы нужной мощности. Вот тут-то его и ждёт подвох!
Мощь рассеянной надежды
Чтобы наглядно показать Вам, в чем заключается подвох, мы приобрели три дешевые светодиодные лампы, торговую марку которых мы сознательно не упоминаем, чтобы не быть обвиненными в недобросовестной конкуренции (хотя, как еще иначе назвать действия продавца и производителя данных ламп!).
Здесь важно заметить, что при включении все протестированные образцы выдают световой поток, вполне соответствующий их заявленной мощности. Казалось бы, отлично, что ещё может быть нужно?
- А ещё нужно, чтобы заявленная мощность соответствовала потребляемой мощности, т.е. чтобы Ваш электросчётчик крутился именно на то количество ватт, которое Вы прочли на коробке. Забегая вперёд, скажем, что именно в этом основная проблема.
- Также нужно, чтобы лампа проработала долго, а не потускнела через месяц-другой. И это вторая проблема.
- И ещё нужно, чтобы горение лампы заключалось только в генерации света, а не огня. А после того, что мы увидели внутри, у нас совсем нет в этом уверенности.
Итак, мы разобрали лампы и вот что, к своему изумлению, обнаружили внутри.
Лампа с заявленной мощностью 5 ватт
Дешевый мягкий пластик скрывает в своих недрах… пустоту. Электронный драйвер, призванный в нормальных, качественных лампах обеспечивать постоянный уровень рабочего тока светодиодов при колебаниях входного напряжения и их рабочей температуры в этой лампе как «никчемный» элемент исключен и заменен простейшим диодным мостом и конденсатором, понижающим рабочее напряжение светодиодной цепи.
Плата, с напаянными на нее 22-мя светодиодами формата 2835 изготовлена из стеклотекстолита. В данной лампе 22 светодиода соединены последовательно в одну цепь, питающуюся напряжением 59 Вольт, поэтому в случае выхода из строя хотя бы одного светодиода погаснет вся лампа.
Замер тока
Радиатор отсутствует, так что говорить о каком-либо отводе тепла от светодиодов не приходится. Чтобы работающие в таком температурном режиме светодиоды прослужили хотя бы полгода до потери трети своей яркости возможен только один путь – «недогрузить» их хотя бы процентов на 10. То, что при этом падает и их световой поток, вряд ли всерьез заботит производителя дешевых ламп. Несмотря на предполагаемую «недозагрузку», замеры тока в цепи питания лампы показали, что при заявленной потребляемой мощности 5 Ватт лампа потребляет все 11!
По замыслу разработчика, с неизбежным мерцанием светодиодов, питающихся от двухполупериодного выпрямителя должен бороться электролитический конденсатор емкостью 10 микрофарад, однако, возлагаемых на него надежд он не оправдывает, что очень хорошо заметно на камере обычного смартфона.
Аналогичная лампа с заявленной потребляемой мощностью 7 Ватт
Картина очень похожая. В лампе пустота, радиатор отсутствует.
30 светодиодов питаются (через диодный мост) напряжением 90.5 Вольт напрямую от бытовой электросети через понижающий конденсатор, а вся схема обеспечивает ток 60-70 мА, что даёт потребляемую мощность около 14 Ватт вместо заявленных 7.
Замер тока
Если учесть, что светодиоды переводят в тепло порядка 80% мощности, то не менее 11 Ватт тепловой энергии в отсутствие радиатора очень быстро превращают лампочку в душегубку для светодиодов, оптические характеристики которых, как известно, сильно зависят от температуры.
Некоторая часть этой лишней потребляемой мощности может являться «реактивной» и не генерировать тепло, но даже в этом случае Ваш электросчётчик она, весьма вероятно, «раскрутит».
Ответственные производители светодиодных ламп хорошо знают, что с ростом температуры p-n перехода существенно снижается количество излучаемой световой энергии, а зачастую (в зависимости от природы кристалла) изменяется и спектр света. Именно поэтому в реальности, без применения маркетинговых уловок, граничащих с элементарным надувательством, невозможно произвести качественную светодиодную лампу малого формата с высокой световой отдачей и мощностью.
Очевидно, что увеличенный световой поток требует повышенного тока в цепи и, как следствие, вызывает рост потребляемой мощности. Это, в свою очередь, влечет необходимость применения адекватного радиатора для рассеивания выделяемого светодиодами тепла. В настоящее время, пожалуй, только алюминиевые многопластинчатые радиаторы наиболее эффективно справляются с этой задачей.
Пик абсурда — лампа с заявленной мощностью 9 ватт
В ходе наших исследований «вершиной» инженерной мысли была признана лампа с заявленной потребляемой мощностью 9 Ватт. Разборка лампы произошла без затруднений, если не сказать больше – лампа сама развалилась на детали, которые изучать было очень удобно.
Эта лампа построена на восемнадцати более прогрессивных светодиодах формата 5730, рабочий ток которых может достигать 350мА, поэтому у нас изначально закрались сомнения в заявленных параметрах лампы.
Фотографии внутренностей дешевой 9-и ваттной светодиодной лампы
Итак, что же оказалось внутри? Всё тот же понижающе-выпрямляющий модуль из емкостного сопротивления и диодного моста, но теперь он вынесен на отдельную плату. И нас немало удивил шунтирующий светодиодную цепь резистор, который по всем законам физики волей-неволей должен отбирать дополнительную мощность, превращая ее в банальное тепло.
В качестве светодиодной «поляны» здесь уже присутствует алюминиевая печатная плата (PCB), к которой «жидкими гвоздями» приклеен (!) пластинчатый алюминиевый радиатор.
Замер тока
Как известно, теплопроводность строительного монтажного клея невелика, поэтому целесообразность «навешивания» дополнительного радиатора на алюминиевую подложку печатной платы вызывает у нас большие сомнения. Успокоив себя мыслью, что, возможно, данная конфигурация улучшает конвекцию внутри корпуса лампы и тем самым облегчает жизнь светодиодам, мы приступили к финальным замерам тока. Результаты, полученные нами, могут повергнуть в уныние даже закоренелых оптимистов.
Во внешней цепи замеры показали ток 90 мА, что при напряжении в бытовой сети 220 В даёт потребляемую мощность около 20 (!) Ватт против 9 заявленных.
Неутешительные выводы
Итак, все наши «подопытные» показали результат по потребляемой мощности вдвое и более хуже, чем заявлено на упаковке.
Что же из этого следует?
Только лишь то, что конечный потребитель, погнавшийся за дешевизной, оказывается обманутым дважды – произведя замену ламп в своих осветительных приборах на подобное «техническое чудо», он не только не получит ожидаемой экономии электроэнергии, но и будет вынужден очень скоро вновь озаботиться поиском замены безвременно потускневшим от перегрева или вовсе вышедшим из строя лампам, на которые возлагались такие большие надежды.
После ознакомления с внутренностями ламп, мы советуем не оставлять их включенными без присмотра.
Статья написана командой ТАУРЭЙ по результатам собственных испытаний.
Мощность и потребление светодиодных ламп
Светодиодные лампы появились не так давно, но стремительно приобрели популярность. Они используются для наружного и внутреннего освещения, доказав свою практичность, универсальность и ощутимую экономию при использовании. Большое количество покупателей отдают предпочтение светодиодной продукции, так как стоимость оборудования постоянно снижается. Мощность светодиодной лампы является ключевым техническим параметром. Необходимо тщательно изучить вопрос, чтобы не ошибиться при выборе светодиодной продукции.
Мощность
Мощность светодиодных ламп – то, что определяет яркость свечения. Проблем с классическими лампочками ни у кого не возникает, каждый потребитель прекрасно ориентируется в вопросе, как светят лампы с мощностью от сорока до ста ватт. Но разобраться, насколько мощной должна быть светодиодная лампа, потребляющая в разы меньше электрической энергии, не совсем легко.
Люди все чаще задумываются об отказе от ламп накаливания и переходе на светодиодное оборудование. Светодиодные прожекторы, мощность которых самая разная, пользуются все большей популярностью. В домах и квартирах могут быть установлены лампы накаливания самой разной мощности, в зависимости от потребностей. Подобрать подходящий эквивалент светодиодных ламп помогут таблицы. Они сравнивают потребляемые мощности обоих вариантов. Светодиодная лампа потребляет в шесть раз меньше, чем лампа накаливания. Таблица соответствия поможет максимально точно подобрать светодиодный вариант, соответствующий лампе накаливания. Там проведена аналогия, сравнивается мощность светодиодной лампы и классической.
Светодиодные светильники превосходят обычную лампочку по всем критериям, кроме ценовой. Стоимость светодиодных ламп в несколько раз выше. Но данный факт не показатель, так продукция окупается очень быстро благодаря очень невысокому энергопотреблению. За время работы элемента пользователь сменил бы несколько обычных ламп, а также происходит существенная экономия на счетах за электричество.
Потребляемая мощность светодиодной ленты невысокая, это позволяет сразу же ощутить изменения в счетах за электричество.
Кроме упомянутых вариантов, бывают и другие типы осветительных приборов. Не все имеют представление, что светодиодные лампы также намного выгоднее, чем люминесцентные или галогенные. Первые потребляют в несколько раз больше энергии, имеют непродолжительный срок службы. Вторые – очень энергозатратные и служат на порядок меньше.
Минусом светодиодного светильника многие пользователи называют яркий белый свет. Но цвет освещения бывает разным: теплым и мягким белым, теплым белым, белым, холодным белым, дневным, холодным дневным. Важным аспектом, требующим внимания, является пульсация прибора. Качественная лампа не должна пульсировать, поскольку данный факт крайне негативно сказывается на самочувствии человека. Например, светодиодные приборы ASD имеют очень низкий коэффициент пульсации и рекомендованы к установке в детских и медицинских учреждениях.
Чтобы выбор осветительного прибор на диодах был корректным, важно знать какие светодиодные ленты выпускаются. Лента имеет вид гибкой платы с припаянными на основании световыми диодами. Светодиодный элемент бывает различной классности защиты. Питание ленты происходит от постоянного напряжения разной величины: 5, 12, 24 и 36 В. Стоит отметить, что существуют разновидности лент, функционирующие от классического напряжения в 220 В. Они требуют установки специального УЗО. Есть открытые и закрытые модели. Также на плате применяются разнообразные светодиоды. В описании к изделию всегда указывается количество световых элементов на один метр.
Схема драйвера для светодиодов лампы JCDR-G5.3 на 220 вольт мощностью 7W
Схема драйвера для светодиодов лампы JCDR-G5.3 на 220 вольт мощностью 7W выполнена на микросхеме BP3122.
Электрическая принципиальная схема драйвера лампы JCDR-G5.3
Производитель рекомендует не превышать выходную мощность драйвера более 5 Вт. В BP3122 интегрированы выходные полевые транзисторы MOSFET с допустимым напряжением 650 вольт, нагрузкой которых является первичная обмотка трансформатора.
Мизерный ток потребления микросхемы позволяет исключить дополнительную обмотку на трансформаторе, а запатентованная архитектура чипа требует минимального количества внешних элементов. Точность поддержания тока светодиодов +/- 5% во всем диапазоне входных рабочих напряжений сети. Диодный мост MB6S — 0.5А, 600В. Цепочка R3, R4 и C1 служит для питания микросхемы, стабилизатор на 15 вольт встроен в чип. Параллельно включенными резисторами R1 и R2 устанавливается ток через светодиоды, суммарное сопротивление составляет 2,9 Ом. Цепочка D1, R5, C2 демпфирует противоЭДС, диод демпфирующей цепи должен иметь высокое быстродействие и обратное напряжение, а также большой импульсный ток.
Тридцать светодиодов установлены на плате из фольгированного стеклотекстолита и составляют 10 параллельно включенных цепочек, каждая из трех светодиодов соединенных последовательно. Все детали кроме трансформатора и электролитического конденсатора С4 — smd. Специальные выступы печатной платы драйвера (выходное напряжение) впаяны в прорези на плате со светодиодами.
Внимание! Соблюдайте правила электробезопасности. Электротравмы, могут быть смертельными, а неправильный ремонт пожароопасным.
Напряжение на светодиодах 9,8 вольта, ток 260 мА, частота 62 кГц во всем диапазоне входных напряжений сети.
КПД в диапазоне входных напряжений 120 – 250 вольт переменного тока находится в пределах 80 – 82%. При снижении напряжения от 110 до 60 вольт КПД снижается от 78 до 62 процентов.
При изменении напряжения сети от 180 до 250 вольт потребляемый матрицей светодиодов ток плавно падает с 260 до 200 мА.
К такому импульсному драйверу можно подключать три включенных последовательно мощных светодиода по 1 Вт каждый. Откуда производитель взял мощность лампы 7 Ватт непонятно, т.к. с учетом КПД потребляемая мощность составляет порядка трех ватт. Видимо просто маркетинговый ход, либо установлены супер яркие экономичные светодиоды у которых световое излучение более чем в два раза сильнее, чем у стандартных. Визуально световой поток лампы сравним с лампой GL5.5
СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА
Данная модель имеет на борту 160 светодиодов и цоколь стандартного типоразмера — Е27. Провожу первое включение — сразу отмечу неочень приятный иссиня — белый свет. Очень напоминает обычную люминисцентную энергосберегалку. Надо будет в следующий раз брать цветовую температуру не выше 4000К. Зато лампа совершенно не греется, и её можно в любой момент открутить и закрутить в патрон. Субьективно данная светодиодная лампа по яркости эквивалентна обычной лампе накаливания на 60 ватт, только свет белее.
Теперь проведём измерения и убедимся в разрекламированной энергосберегательности светодиодов. Цифровой амперметр показал 0,08А. Но вот ваттметр показывает всего 7 ватт. Непонятно — ведь по закону ома для расчёта мощности должно быть 220В х 0,08 = 17.6 ватта? В любом случае экономичность налицо. Даже КЛЛ будет тянуть в два раза больше энергии.
Разбираем LED лампу и смотрим чего там китайцы засунули внутрь. Всё конечно проще простого — обычный бестрансформаторный выпрямитель в виде диодного моста с гасящим конденсатором.
На фото всё отлично видно, но для наглядности нарисую реальную схему светодиодной лампы.
Получается как бы две одинаковые линейки светодиодов по 80 штук с отдельным блоком питания дл каждой. Напряжение сети 220В через ограничительный конденсатор 0,82мкФ 400В выпрямляется диодным мостом на IN4007 и сгладив пульсации небольшим электролитом 4,7мкФ 400В поступает на цепочку из 80-ти светодиодов. Всё просто, как диффузия.
Конечно более мощные светодиодные лампы содержат специальный импульсный драйвер для токоограничения и питания LED элементов, но в данном случае вполне достаточно и такого недорогово решения. Вот купите 160 светодиодов и посмотрите — хватит ли вам 15 долларов. Тем более тут установлены не обычные светодиоды, а с увеличенной площадью кристалла.
Конечно такой метод питания сужает возможный диапазон питающих напряжений, зато просто ремонтировать. А это рано или поздно делать придётся, ведь если хоть один из 80-ти светодиодов перегорит — погаснет половина лампы.
В общем выводы такие: С одной стороны имеем неплохую экономичность и экологичность, но яркости всё же недостаточно для освещения комнаты или кухни — разве что поставить сразу 2-3 светодиодные лампы. А это уже почти полсотни баксов! Данную LED лампу разве что ставить в коридор или ванную комнату. Как вариант — использовать её в светодиодном настенном светильнике.
Форум по обсуждению материала СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА
Самодельный регулируемый источник напряжения 1,4 — 30 В и тока до 3 А на основе м/с LM2596.
Схема простого устройства для демонстрации эффекта электромагнитного ускорения металлического снаряда в пушке Гаусса.
Теория и практика ОУ, описание работы и подключение типового операционного усилителя — микросхемы LM358.
