Un circuito de bombilla led de 1USD 11W y análisis de piezas

Sé que esto no es un gran problema, pero aún así quiero hacerlo porque por tres razones: 1, solo cuesta 1 usd. Sí, esta es una bombilla led muy barata, y necesito desmontarla para ver si es digna de confianza. 2, es una gran oportunidad para aprender algo nuevo y emocionante. 3, necesito algunas partes para mi proyecto Led.

(Actualización: en realidad descubrí que esta bombilla de $ 1 está hecha por uninex. Unos 8 vatios comparables cuestan $ 7 usd en su sitio web, así que creo que obtuve una buena oferta aquí. Probablemente esté siendo subsidiado como un comentarista ha dicho).

Dicho esto, desarmé la cosa, y mi primera impresión es sorprendentemente sorprendente. Esta bombilla usa mejores piezas que todas las otras bombillas más caras que he desmontado a lo largo de los años. Soy muy escéptico sobre si esta es realmente una bombilla led de 11 vatios o no, porque contar todos esos leds SMT realmente no suma hasta 11 vatios de todos modos, y si la carcasa exterior es en realidad de plástico, el único disipador de calor es ese disco de aluminio. Ver foto a continuación, P1: ¿Puede esto realmente disipar 11 vatios?

Aparte de eso, los conectores de soldadura manual son crudos. Realmente no me quejo aquí, debería funcionar bien. El PCB se ve muy bien y las partes se ven nuevas y de alta calidad para mí.

También noto que hay pocos pares de resistencias paralelas, como muchos de ellos, que es un diseño muy bueno que probablemente copiaré pronto en mi proyecto futuro.

La única parte que realmente no sé, pero estoy seguro de que los he visto en otra PSU antes, es esa cosa verde y redonda. Q2: ¿qué es eso?

Finalmente, está mi circuito de rastreo para esta bombilla LED. Aparte de esa cosa verde (supongo que es una especie de fusible por el momento), la parte superior se entiende fácilmente, pero la parte inferior es más que confusa. Sé que la parte inferior es un interruptor de alta frecuencia, pero P3: ¿cómo funciona realmente? (Nota: no estoy muy seguro si B es C o C es B, pero E para el NPN es correcto). También hay un condensador de 63v 330uf entre la resistencia 473. El circuito parece muy simple, pero realmente no lo entiendo. No es un diseño aislado, entonces, ¿cómo se reduce un 120v a 65v y menos?

Actualización con correcciones y lectura de voltaje: uno de los diodos es en realidad un zener de 51 voltajes si no me equivoco. El transformador mide 0.4: 3 mientras está en la PCB. Entonces, para Q3: ¿Cómo se despliega desde 104vdc (Punto B) a 50vdc (Punto LED-)? Realmente no veo un camino actual aquí. (Los leds son 6 en serie y 3 pares en paralelo, total 3x6 = 18. 3.6vX6 = 21.6v, pero la lectura de voltaje es 50v, muy extraño).

Para ayudar a la discusión:

Le doy una oportunidad e intento hacer ingeniería inversa en su circuito de controlador de LED.

Primero lo que hice fue dibujar componentes en la foto PCB.

Y ahora "sin ningún problema" podría dibujar el diagrama del circuito.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Como puede ver, tenemos una versión modificada de un oscilador de bloqueo BJT (ladrón de julios).

http://mmcircuit.com/understand-rcc-smps/

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

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

¿También puedes publicar la marca de diodos? Así podremos saber exactamente qué tipo de diodo se utilizó.

Solo quería agregar algunas opiniones sobre la luz en general. Creo que el análisis anterior del controlador es muy bueno.

Se puede aprender mucho de las marcas UL en la bombilla, de las cuales el fabricante real no es el menor. La potencia nominal en el exterior de un producto es la potencia máxima utilizada, generalmente durante el inicio y puede no reflejar la potencia en funcionamiento del producto. Esto es por seguridad para que calcule el peor de los casos para la carga del circuito en su casa.

Si la bombilla está marcada con 11W, esa es la energía consumida, no la energía utilizada para los LED. Se requiere una eficiencia mínima de aproximadamente 83% en convertidores pequeños de CA / CC. El 83% de 11W es 9W con 18 LED de 0.5W cada uno. Las cosas parecen ir bastante bien en ese frente.

Como está aprobado por UL, el calor del producto debe cumplir con ciertos requisitos. Max 85C para ABS, etc. Los materiales para la PCB del controlador (consulte la nota a continuación) y la PCB del LED están estrictamente controlados. El propio controlador necesita disipar aproximadamente 2 vatios (eficiencia del 83%) y los LED producen luz (supongamos una eficiencia del 15%), lo que significa que el PCB LED / disipador de calor debe disipar aproximadamente 7.7W, que es mucho más bajo que 11W.

Un comentario sobre "Hot" al tacto. Los nervios no son buenos termómetros, pero son buenos sensores de calor. Sabemos que algo está caliente cuando lo tocamos, pero no sabemos qué tan caliente. Un PCB LED a 60 ° C, 75 ° C u 85 ° C está muy caliente al tacto y no se puede distinguir solo con el tacto. 85C estaría un poco caliente para la placa LED, pero aún se consideraría seguro.

La PCB del controlador no se habría soldado a mano, sino por ola. Se puede ver que fue soldada por onda por el pegamento rojo debajo de los componentes SMD. Se pegan y luego pasan por la máquina de soldadura por ola. Me parece bien soldado.

Todos los componentes principales del controlador también tienen su propia aprobación UL y de calidad razonable. Los PCB también deben tener aprobación UL (puede ver la marca RU en el PCB LED de aluminio). Hay un caso en el que el FR4 PCB no necesitaría su propia certificación, y si la temperatura durante las pruebas es baja, el ingeniero de UL puede elegir especificar el material solo si no hay problemas de seguridad con respecto a la temperatura.

Puedo especular que la bombilla podría producirse por alrededor de $ 1, pero los canales de venta necesitan ganancias, también hay que considerar el envío. Creo que esta bombilla en un entorno en línea debería costar alrededor de $ 2. Esta es solo mi opinión, no un hecho.

Quería agregar algunos comentarios más.

Es lamentable que esto se etiquete como una bombilla defectuosa. La calidad de construcción es bastante buena. Caliente al tacto no debería ser la base para decidir la calidad de una bombilla. Use un termopar y mida la temperatura real. Un producto aprobado por UL es seguro y no causará daños por el calor. Esta bombilla fue construida a un precio, pero está lejos de ser de baja calidad. La mayoría de las bombillas mueren por la falla del controlador, no por la falla de los LED. Los LED suelen "fallar" al emitir lentamente menos luz. El punto de falla se llama calificación L75. Esto es cuando una bombilla emite el 75% de la luz que emitió cuando se vendió. Esta es la calificación en miles de horas que vemos en todos los productos LED que compramos. En general, el controlador fallará mucho antes de que esto sea una preocupación.

Mi pregunta es si ese pequeño disco puede disipar 11 vatios de potencia de esos LED

Confío en que sus mediciones validen que la potencia consumida es de 11W.
Los LED blancos de 6V usan 2 chips en serie en el sustrato.

Mi regla de oro para el enfriamiento por convección es 1 pulgada cuadrada / W en aire libre. Veo el Edison de 1 "y calculo que el disipador térmico se acerca a esta métrica. El único problema es la falta de aire libre dentro de la bombilla con un área de superficie desconocida en el disipador térmico externo, en todo caso.

Conclusión:

Pulgares abajo

• Vender barato para los compradores novatos para agotar las existencias y obsoleta la garantía y descargar en eBay.

.si está de acuerdo o lo entiende, entonces vote.

Aparentemente, el problema del calor será mayor en los países que usan 117/120 voltios que en aquellos donde las líneas de suministro domésticas funcionan con 220/230 voltios, para una potencia determinada.