|
artin Rowe
EDN
В моем доме множество светодиодных ламп – в скрытых и открытых светильниках, в подвесных и стоячих лампах. За все время две лампы вышли из строя. Одна – BR30 – выключалась и включалась по мере разогрева и остывания, а другая, типа A19, давала слишком мало люменов. Обе сделаны в Китае, импортированы Feit Electric и проданы компанией Costco.
Для того чтобы добраться до схемы питания, с помощью отвертки и кусачек пришлось разломать основание лампы. Рисунок 1 показывает, как вырвать «стекло» из радиатора.
 |
||
| Рисунок 1. | Отвертка отделила пластмассовую «колбу» лампы A19 от теплоотвода. |
|
Удалив колбу, вы сможете увидеть 14 светодиодов (Рисунок 2). Обратите внимание, как десять из них установлены вертикально. Это то, благодаря чему излучаемый лампой свет становится «всенаправленным».
 |
||
| Рисунок 2. | 14 светодиодов излучают свет более-менее всенаправлено. | |
С удалением платы светодиодов плата источника питания стала видимой, но не стала доступной (Рисунок 3). Воспользовавшись кусачками, я отломал не отпускавшие плату части пластмассового основания. Посмотрите на алюминиевый электролитический конденсатор 250 В, включенный параллельно светодиодам. Алюминиевый электролитический конденсатор? Это просто жесть! Как же такая светодиодная лампа сможет проработать 25,000 часов? Поверхностные повреждения на корпусе конденсатора появились при вскрытии лампы.
 |
||
| Рисунок 3. | В плате источника питания использован электролитический конденсатор на 250 В, включенный параллельно светодиодам. |
|
Перед тем, как ломать лампу, я измерил выходное напряжение цифровым мультиметром. Основание лампы все еще оставалось неповрежденным, поэтому я ввернул его в светильник. К моему удивлению, выходное напряжение составило 234 В DC (Рисунок 4). Трансформатора на плате нет, а следовательно, нет и изоляции от сети переменного тока.
 |
||
| Рисунок 4. | Напряжение на выходе ненагруженной платы питания превышает 234 В DC. Этого я не ожидал. |
|
Затем пришло время полностью вынуть печатную плату. Это означало, что нужно разломать остатки лампы. Теперь давайте посмотрим на компоненты. На Рисунке 5 можно видеть предохранитель 2 А/250 В, включенный последовательно в линию сетевого напряжения. Компонент горчичного цвета слева – это TVR1, варистор 7N721K 270 В.
 |
||
| Рисунок 5. | Цепь защиты схемы начинается с предохранителя 2 А/250 В (F1). Затем идет хорошо заметный резистор 30 Ом/½ Вт (RX1). |
|
Отогнув компоненты, можно прочитать на них маркировку. На Рисунке 6 показан конденсатор C1 емкостью 0.22 мкФ. Черный бочонок в нижней части фотографии – это немаркированный дроссель, обозначенный L1.
 |
||
| Рисунок 6. | Емкость конденсатора, обозначенного C1, равна 0.1 мкФ. | |
Рисунок 7 показывает конденсаторы CX1 и CX2 одинаковой емкости 0.047 мкФ.
 |
||
| Рисунок 7. | Емкости обоих конденсаторов CX1 и CX2 равны 0.047 мкФ. | |
На Рисунке 8 изображен N-канальный MOSFET 4N60 (Q1).
 |
||
| Рисунок 8. | Q1 обозначает N-канальный MOSFET 4N60. | |
В то время как дроссель L1 не имеет маркировки, на дросселе L2 видны цифры 821, означающие 820 мкГн (Рисунок 9).
 |
||
| Рисунок 9. | Дроссель L2, 820 мкГн. | |
Нижняя сторона платы содержит три активных компонента (Рисунок 10). BD1 – двухполупериодный выпрямитель ABS10, выпускаемый компанией Taiwan Semiconductor. Максимально допустимое напряжение равно 70 В с.к.з.
 |
||
| Рисунок 10. | На нижней стороне печатной платы размещены двухполупериодный выпрямитель ABS10, диод RB751 с низким падением напряжения и микросхема контроллера драйвера светодиодов AP1910. |
|
Элемент D1 – диод RB751V с низким падением напряжения, используемый для питания светодиодов. И, наконец, мы видим микросхему AP1910 (U1) – универсальный контроллер управления светодиодами высокой яркости. Его функциональная схема изображена на Рисунке 11.
 |
||
| Рисунок 11. | Контроллер светодиодов AP1910 управляет яркостью их свечения с помощью N-канального MOSFET Q1. |
|
Цепи переменного тока показаны на Рисунке 12. F1 и TVR1 защищают схему от чрезмерных токов и напряжений. Это утешает. Самые плохие зарядные устройства для iPhone никак не защищены от перегрузки по току или напряжению.
 |
||
| Рисунок 12. | Цепь переменного тока содержит элементы защиты, фильтр и двухполупериодный выпрямитель. |
|
U1 и Q1 в цепи постоянного тока (Рисунок 13) управляют яркостью светодиодов, обеспечивая постоянство тока с использованием широтно-импульсную модуляции. Дроссель L1 и конденсатор C3 сохраняют энергию в цикле выключения.
 |
||
| Рисунок 13. | Цепь постоянного тока содержит контроллер драйвера светодиодов U1, управляющий N-канальным MOSFET Q1. |
|
Итак, мы увидели, что находится внутри светодиодной лампы. Мой знакомый, утверждавший, что лампа не изолирована от сети, оказался прав. Должен признать, меня сильно удивило отсутствие изоляции и то, что цепочка светодиодов питается постоянным напряжением 234 В. Учитывая результат измерения, я должен предположить, что постоянное напряжение на светодиодах не могло быть причиной более низкой интенсивности свечения по сравнению с другими светодиодными лампами Feit Electric A19, используемыми в моем доме.
