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Vista interna: 13 lâmpadas de LED e uma garrafa de rum. Parte 2



Olá meus amantes de harkor geek!

Na primeira parte da revisão das lâmpadas LED, focamos nas características espectrais, as duas partes reais - porque há material suficiente acumulado - serão dedicadas à decoração de interiores das lâmpadas e a algumas de suas interessantes características estruturais.


O consumidor final vê apenas a aparência da lâmpada e avalia as propriedades de um dispositivo de iluminação específico com base na descrição da embalagem e, de fato, nas propriedades da própria lâmpada, que são verificadas empiricamente ou através de análises e comparações. No entanto, ele raramente pensa no que ainda está oculto na lâmpada LED sob o capô da base.

O arranjo interno dessas lâmpadas "de alta tecnologia" geralmente possibilita entender o que o fabricante economizou em prol da concorrência e do baixo preço de venda, o que teve que ser abandonado, quais componentes foram usados ​​e quanto tempo eles falhariam. Afinal, uma lâmpada LED raramente mantém as 50.000 horas declaradas no modo “ligado”, devido ao desgaste dos componentes do driver (capacidades, por exemplo) e à queima de LEDs em miniatura.

Vamos tentar juntos caminhar pelo mundo interior de uma dúzia de lâmpadas já familiares para nós , e determinar o vencedor não apenas por roupas com características espectrais, mas também por "tecnologia e engenharia".

Pacientes com trepanação


Apesar de 13 lâmpadas terem sido submetidas a teste, não faz muito sentido desmontar as mesmas lâmpadas que diferem apenas em diferentes temperaturas de cor; portanto, reduziremos a quantidade de trabalho para as três lâmpadas, deixando apenas 10 delas:


De cada par de lâmpadas Gauss, considere apenas um deles

Este artigo será dividido em duas partes, para não aborrecer o leitor com uma leitura longa. Mas começaremos com a mais simples (lâmpadas no pacote E14 e GU5.3), de modo que, na segunda parte, chegaremos a lâmpadas relativamente complexas na base E27 com um driver "sofisticado".

Lâmpadas LED na base E14: uma casta de fora ou pura decepção

Na primeira parte da revisão, vimos que as lâmpadas deste projeto não possuem as melhores características, ceteris paribus. Em particular, isso se deve ao pequeno tamanho da base para acomodar o driver. Ao mesmo tempo, o próprio fabricante geralmente não se preocupa em como posicionar o driver, preferindo soluções simples, mas primeiro as primeiras coisas.

Vamos começar com a lâmpada Ecola. O difusor acabou sendo plástico, mas de maneira alguma, exceto por pequenas travas, ele foi fixado à lâmpada, embora pudesse ter sido colocado no selante. O conjunto de LEDs é simplesmente colado ao difusor de calor em uma fita grossa. "WTF ?!" - uma pergunta lógica é ouvida da platéia. Dada, o conjunto nem está parafusado, mas simplesmente fixado por um suporte rotativo! Francamente, uma decisão muito estranha em todos os aspectos.



O driver instalado é o mais simples possível - capacitivo. Você pode montar isso em casa: uma ponte de diodos e um par de circuitos RC. Não é de surpreender que a lâmpada tenha um coeficiente de ondulação proibitivo, do qual os olhos se cansarão de qualquer maneira, embora haja espaço mais do que suficiente para acomodar um motorista normal, mas mais sobre isso abaixo. Parcialmente positivo: capacitores CBB, isto é, protegidos, por assim dizer, do aquecimento, mas nem todos localizados na parte fria da lâmpada. O primeiro resistor também serve como um "fusível", protegendo contra curto-circuito na lâmpada e consumo excessivo de energia.

A propósito, se você sabe qual é a principal diferença entre um capacitor CBB e um capacitor convencional, os prós e os contras de sua instalação e operação - você pode compartilhar seu conhecimento nos comentários.

Curiosamente, na placa, dois capacitores são colocados em paralelo. Estranho, foi realmente difícil encontrar um em um com um microF pequeno e assim reduzir o driver ?!


CBB é a grande bandura marrom na placa do motorista. "Comp" refere-se à marca da ponte de diodos usada. A

disposição dos diodos é seqüencial. No total, no substrato de alumínio, existem 12 conjuntos de LEDs de 3 cada. Na foto abaixo, até os contatos de cobre que conectam os conjuntos de diodos individuais são visíveis.

Conexão serial ou paralela: qual é o melhor?
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Os LEDs são muito pequenos para casos SMD tão grandes, apenas 132 por 83 mícrons. Para comparação, a espessura média do cabelo humano é de 80 a 100 microns. Qual pode ser o motivo da colocação de diodos tão pequenos em casos tão grandes? Talvez com uma tentativa de criar iluminação uniforme com uma estrutura rígida para dissipação de energia ou o uso banal dos mesmos LEDs para lâmpadas de potência diferente ?!



É claro que não esqueci meus pequenos amantes de pornografia nerd, portanto, versões especialmente bem-sucedidas de fotografias obtidas com um microscópio óptico serão um item separado após cada lâmpada.

Pornô geek de alta resolução
50- :


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Em seguida, olhamos para a lâmpada Lexman . Os problemas e deficiências são semelhantes à lâmpada da Ecola: a lâmpada de dispersão é fixada apenas nas travas, ou seja, não há dúvida de que existe alguma tensão. Não levaremos em consideração a fina camada de selante seco que não retém o difusor de forma alguma. O neutro é fixado mecanicamente pela base da lâmpada e não é soldado a ele; o conjunto de LEDs também é montado usando um anel rotativo, mas é pelo menos plantado em algumas gotas de selante e, é claro, o driver mais simples sem reivindicações para suprimir a cintilação.



Motorista capacitivo. Uma característica distintiva é que existe um local para um pequeno LED indicar energia nele (ponto de referência R0 na foto):



Em 16 caixas conectadas em série, existem 2 LEDs medindo 269 por 94 mícrons de tamanho. No entanto, vale a pena notar que Lexman usa LEDs originais com um arranjo de pinos e uma microestrutura originais, que não são semelhantes a nenhuma das amostras consideradas.



Pornô geek de alta resolução
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E, finalmente, uma lâmpada da Wolta, uma empresa amada por muitos . Apesar do fato de o difusor ser do tipo semelhante e colado ao compartimento da lâmpada, ele pode ser removido de forma relativamente fácil e simples. No interior, o conjunto de LEDs é montado em um mecanismo rotativo semelhante ao anteriormente considerado - os caras não gostam de apertar parafusos, aparentemente. Mas a distribuição da pasta térmica sob esta montagem está longe de ser ideal: existem locais que simplesmente não têm contato térmico com o gabinete, o que significa que eles são os primeiros candidatos a desgaste durante o uso prolongado.



O driver é semelhante às amostras revisadas anteriormente, ou seja, capacitivas. Embora haja uma diferença significativa no capacitor adicional C1 na entrada, que, aparentemente, serve para estabilizar ainda mais a tensão de entrada.

Comentado porAlexeyslav:
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Os LEDs estão localizados em um disco textolite flexível - uma solução interessante para reduzir o peso da lâmpada e, ao que me parece, melhorar a transferência de calor. No total, foram instaladas 26 caixas SMD, em cada uma das quais 2 LEDs estão ocultos. Ao mesmo tempo, as dimensões físicas dos LEDs são de apenas 123 por 60 mícrons - e foi por isso que foi necessário instalar tantos deles em uma lâmpada.

A característica "distintiva" foi o fato de o gel com fósforo ser tão fino que os próprios diodos e os contatos que os conectam são visíveis sob ele. Claro, eu entendo que foi declarado 4000K, mas uma camada tão fina de fósforo não pode sequer corresponder a 4000 e, naturalmente, temos 4300K ​​em vez de 4000K.

Um pouco mais de alcatrão. Talvez isso seja apenas uma distorção da imagem, mas a superfície dos LEDs possui irregularidades (indicadas por setas) que podem corresponder a defeitos obtidos por camadas crescentes, o que certamente afeta negativamente as características de iluminação dos LEDs.



Lâmpadas LED no soquete GU5.3: e ainda assim você pode fazer uma lâmpada de qualidade!


Portanto, o próximo grupo são as lâmpadas no soquete GU5.3. Vamos tentar examiná-los rapidamente em ordem alfabética. Vale ressaltar imediatamente que TODAS as lâmpadas testadas possuem um conjunto de LEDs não isolado / não selado (nas travas) e, portanto, seu uso em ambientes com alta umidade pode ser inseguro!

A primeira lâmpada a ser enviada sob a faca é da ASD . A lâmpada ASD é fácil de desmontar - apenas alguns parafusos nos quais o conjunto de LEDs está montado. Desta vez, a entrada é soldada com segurança, não é fixa mecanicamente. A graxa térmica é aplicada cuidadosamente em uma camada fina ao dissipador de calor de alumínio, para que não haja problemas com superaquecimento.



O driver, como todas as lâmpadas da base E14, é uma ponte de diodos e um par de capacitores. 14 blocos de diodos SMD são conectados em série e formam um círculo. Curiosamente, um segundo círculo de LEDs (paralelo ao primeiro) pode potencialmente ser colocado em um substrato de alumínio, com assentos de cobre claramente visíveis.



O tamanho do LED em si é de apenas 251 por 83 mícrons, enquanto o diodo, embalado e preenchido com fósforo, possui dimensões de ~ 3 por 1 mm. Por alguma razão, parece-me que o fósforo, neste caso, não é usado da maneira mais ideal: as bordas praticamente não participam da absorção da luz azul.



Pornô geek de alta resolução
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Em seguida, considere uma lâmpada da empresa Gauss . Um esquema de design e desmontagem semelhante: uma tampa nas travas e um par de parafusos. Os pinos de entrada estão bem soldados e a obtenção de uma placa de driver é problemática. É verdade que aqui está a distribuição da pasta térmica sobre a caixa de alumínio, francamente, nos decepcione ... Esse é o problema de testar as características espectrais ?!



A principal vantagem da lâmpada é seu baixo coeficiente de ondulação, que é alcançado graças ao excelente driver. Obviamente, o motorista usa um acelerador com um enrolamento e um acelerador completo com dois enrolamentos, como em um retificador flyback , mas isso é suficiente para obter um fluxo de luz relativamente estável.


A marcação do chip IC é a seguinte: EP2832 // 13729A // APD45. Precisa de ajuda de especialistas!

14 caixas com dois diodos em cada um são conectadas em série, enquanto em cada componente SMD separado existem dois diodos com dimensões de 213 por 73 mícrons, que lembram um pouco os diodos do ASD, não é? Pelo menos, a tecnologia de fabricação dos próprios diodos é idêntica.

Além disso, outra desvantagem significativa desta lâmpada surgiu - uma camada de fósforo muito fina que cobre os diodos azuis ...



Pornô geek de alta resolução
, ( , LED !):


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E finalmente, chegamos ao último para hoje a lâmpada LED da Pulsar. A qualidade imunda das lâmpadas deste fabricante, manifestada na fase de teste das características espectrais, também foi encontrada durante a análise da lâmpada.

O difusor é colado a duas ou três gotas de cola, portanto, pode dar uma falsa impressão do aperto da lâmpada, embora não seja assim. Próximo - a qualidade nojenta de solda, provavelmente manual. E ainda por cima, descobriu-se que o módulo LED foi plantado em dois pequenos pontos de pasta térmica no centro, enquanto o dissipador de calor de alumínio foi por algum motivo coberto com uma camada bastante espessa de tinta, o que não contribui para a dissipação de calor e dissipação de calor eficiente. É de admirar que, no teste anterior, a lâmpada tenha queimado através do suporte de laboratório da cortiça.



O motorista é feito de materiais "tão de alta qualidade" que até uma ligeira curvatura na tentativa de considerar a marcação do capacitor se tornou fatal para ele. Novamente, não está claro por que, em vez de dois capacitores de 0,33 e 0,5 microF, não coloque um em 0,83 microFR ?! Já encontramos algo semelhante ao considerar uma lâmpada Lexman.



Mas os próprios LEDs são fabricados por uma tecnologia interessante. Em vez de colocar dois ou três diodos em uma caixa SMD, foi utilizado um conjunto monocristal de 6 diodos. Obviamente, cada um deles é muito pequeno em tamanho (125 por 84 mícrons), mas juntos eles formam um quadrado emissor de luz com um lado de 252 mícrones.



Pornô geek de alta resolução
DoC (Diodes on Crystal) SoC:


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Resíduo seco


Resta resumir os resultados preliminares:
  • Ecola , ,
  • Lexman
  • LED Gauss, Pulsar ASD , , ASD Gauss
  • , ( 12-15 %), Gauss GU5.3 ,

Anotamos as características geométricas e as características específicas das lâmpadas em uma tabela que pode ser comparada com E27:



Para continuar ...

NB: O autor do artigo não é um engenheiro elétrico profissional; portanto, se você perceber um erro ou supervisão ao desenhar um circuito elétrico equivalente, escreva por favor em drogas.

PS: Para um lanche, sem nenhuma dica de publicidade, eu gostaria de oferecer um site interessante de um fabricante chinês de vários drivers e conversores. Enquanto o artigo estava sendo preparado, a empresa mudou seu nome de iWatt para Dialog Semiconductors e, consequentemente, atualizou o site, nas quais você pode encontrar muitas informações úteis, como circuitos elétricos e placas de circuito impresso completas para produção, além de todos os parâmetros e nomenclaturas necessários dos componentes. Por exemplo, como criar um driver regulável - instruções de uso . Use sua saúde se você quiser experimentar!

PPS: Sim, eu quase esqueci. Todos os esquemas são elaborados no pacote de software QUCS gratuito (de código aberto) , que a Toster ajudou a encontrar .


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abrindo o chip Nvidia 8600M GT , um artigo mais detalhado é fornecido aqui: Modern chips - inside view Vista interna
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segundo lugar , além do blog HabraHabr , artigos e vídeos podem ser lidos e visualizados no Nanometer.ru , YouTube e Dirty .

Às vezes você pode ler brevemente, e às vezes não tanto sobre as notícias de ciência e tecnologia no meu canal Telegram - pedimos;)

Source: https://habr.com/ru/post/pt384653/

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