Добрый день, уважаемые коллеги!

Некоторое время назад, обнаружил что затраты на покупку светодиодных ламп стали превышать таковые в прошлом на обычные лампочки. Изначально, игнорировал данный момент. Когда денег стало меньше, а работы не прибавлялось, пришлось озадачится вопросом и попытаться понять почему это происходит и как это исправить. Конечно, можно попытаться списать подобные вещи на барабашку, или незваных гостей, которые оче��ь любят общество потребления. Но, мы подойдем к данному вопросу исключительно с точки зрения техники и технологий.

Итак. Имеем пару лампочек которые перегорели. Посмотрим на них изнутри, и попробуем установить причину подобного эффекта. Для начала вскроем лампочку.

Если присмотреться, то контактная группа данной лампы устроена таким образом что разобрать ее полностью и не отломить при этом верхнюю часть платы с контактной группой сложно. Вероятно, упаковка в корпус происходит уже в собранном виде.

Схема включения светодиодов практически во всех светодиодных лампах остается последовательной. Эта часть как правило не меняется от лампы к лампе. Линейка светодиодов, в этом случае, питается фиксированным током, что и требуется для корректной работы. Однако не следует забывать что мощность выделяемая на конкретном светодиоде, является ничем иным как произведением падения напряжения на нем на ток. Ток, во всех светодиодах один, но падение напряжения может отличаться. Проблема проста. В процессе работы играет роль нелинейности светодиодов и их деградация с течением времени. Перекос мощности в сторону одного из светодиодов, естественно приводит к его выгоранию. Впрочем, очевидно, ничего нового я не открыл, обычный закон ома, но на нелинейных элементах.

Схемотехника подробно не исследовалась, но на первый взгляд, лампа имеет электронный балласт в виде генератора колебаний с применением автотрансформатора. Это относительно неплохой вариант, поскольку, в недорогих лампах можно встретить балласт в виде резистора, на котором рассеивается дополнительная мощность. В теории, если коснуться теории заговора, подобные вещи могут быть и передатчиком в радиодиапазоне, но, полагаю, не стоит заострять внимание на подобных аспектах построения современной электронной техники. Оставим на время данную лампу в покое, а затем рассмотрим еще одну, схемотехника которой отличается.

Схемотехника данной лампы, на первый взгляд, построена на том же принципе. Гасящий конденсатор выполняющий роль реактивного сопротивления, диодный мост, сглаживающий конденсатор. Другими словами, обычная классическая схема. Однако, электролитический конденсатор, установленный в лампе, после диодного моста имеет номинально значение напряжение 250V, а теоретическое расчетное напряжение, может составлять 230*1.414 (корень из двух). Да, конечно, подобное напряжение будет иметь место быть в том случае если нагрузка из светодиодов так или иначе отключиться. А как часто она отключается? Когда перегорает один из светодиодов, т.е. по окончании фактического срока службы лампы. И конечно электролит вздуется, что и произошло в моем случае. В теории, он может и взорваться, с небольших хлопком.

Лежал я в спальне на кровати, и думал, как бы прекратить этот цирк с выгоранием светодиодных ламп. И пришла одна интересная мысль. А что если внутрь люстры поместить преобразователь напряжения, понизив до нужного уровня, а затем, поставить контроллер, позволяющий регулировать частоту колебаний.

Если хорошо подумать, в дешевых светодиодных лампах, основным ограничителем тока является реактивное сопротивление конденсатора. В теории, можно понизить напряжение сети до нескольких десятков вольт. Затем, генерировать переменный ток частотой в десятки-сотни килогерц, подавая его индивидуально на каждую из светодиодных ламп. Поскольку, MOSFET транзисторы, сейчас стоят дешево, микроконтроллеры тоже стоят копейки, можно ограничить ток каждой лампы и таким образом задачу стабилизации возложить на люстру. В указанном случае, ток никогда не превысит максимального тока потребляемого дешевой лампой, а используя частотную коррекцию его можно будет задать на требуемом уровне. Т.е. если лампа потребляет 39mA, он никогда не превысит 39mA. Нужно лишь поставить полумосты и микроконтроллер для питания таких ламп, а в качестве корректирующего элемента будет выступать внутренний конденсатор таких ламп.

Что скажете? По идее, заменять в самих лампах ничего не требуется.