Jak działa żarówka LED GU10 320lm 4W bez przetwornicy?

Witam. Kupiłem ostatnio żarówki LED GU10 320lm 4W za 6zł z groszami / sztuka. Z ciekawości jedną wybebeszyłem. Wewnątrz jest laminat aluminiowy z 15 diodami a po drugiej stronie elektronika - dwa kondensatory, cztery rezystory i mostek. Poniżej zamieszczam zdjęcia i schemat stworzony przeze mnie na podstawie obserwacji.








Edytuj

Wartości na schemacie odczytałem z elementów. Kondensator C3 to ten duży czerwony na zdjęciu. Niestety nie wiem jaką ma wartość więc przepisałem to co na nim jest podane do symbolu na schemacie. Do wyjścia podłączonych jest 15 diod LED, wszystkie szeregowo. Z tego co widzę to nie ma tutaj przetwornicy tylko po prostu jest mostek.

Teraz pytanie jak to działa? Znaczy z tego co mi wiadomo to działa to w ten sposób, że mostek prostuje napięcie ze zmiennego na stałe. Potem napięcie to jest filtrowane przez kondensator C2 i podawane jest na diody. Po co tutaj jest kondensator C3 i te rezystory (przed mostkiem i za mostkiem)? Po takim wyprostowaniu napięcia z sieci na wyjściu mostka powinno być chyba powyżej 230V więc jak diody to znoszą skoro w przybliżeniu 15*3V daje ledwo 50V?

R1 - robi za bezpiecznik, dodatkowo ochrania częściowo układ przed przepięciami;
C3 - główny element "zasilacza" - odkłada się na nim spora część napięcia sieci - policz sobie jego impedancję dla 50Hz
R2, R3 - powoduje rozładowanie C3 po odłączeniu od sieci - żeby użytkownika prąd nie "popieścił" jak po wykręceniu żarówki złapie za piny zasilające.

Poczytaj trochę na temat zasilacza beztransformatorowego. Działa to na zasadzie ograniczenia prądu zasilania. Analogicznie jak przy dobieraniu rezystora dla diody przy np. napięciu stałym, z tą różnicą że tutaj obliczamy impedancję kondensatora i rezystorów R1, R2, R3 dla częstotliwości 50Hz.

Ok. Dzięki za wyjaśnienie Mam jeszcze jedno pytanie. Żarówki te, zresztą jak większość innych migotają. Może nie jest to aż tak widoczne gołym okiem - reszta moich domowników tego nie zauważa, ale ja od razu wyczuwam, że w pomieszczeniu są żarówki LED, szczególnie widać to "kątem oka". Czy można by wymienić ten kondensator elektrolityczny C2 który ma zaledwie 4,7uF na coś większego? Czy zwiększenie pojemności nie wpłynie w jakiś sposób na żywotność LEDów?

Kiedyś jak kupiłem żarówkę led na GU10 widziałem miganie diod (inni nie widzieli). Było dobrze widoczne jak nakierowałem aparat cyfrowy na żarówkę (podobnie jak tutaj https://www.youtube.com/watch?v=uCr9Z4A8wSs). Leda rozebrałem. W środku był zasilacz beztransformatorowy. Kondensator C2 (wg twojego schematu) miał wartość 1uF lub 4,7uF/400V. Testowałem dołączając większe kondensatory i migotanie zmniejszało się. Ostatecznie zamontowałem 2 kondensatory 47uF/160V i diodę zenera. Chciałem większe lecz brakowało miejsca. Migotanie w znacznym stopniu ustąpiło. Teraz tego nie widzę i żarówka zaczęła jakby trochę jaśniej świecić.
Co do żywotności to teoretycznie powinna się wydłużyć (nie ma ciągłego zapalania i gaszenia ledów).

Jak tylko dorwę jakieś większe kondensatory to popróbuje z ciekawości

leszeksz2 napisał:

Teraz tego nie widzę i żarówka zaczęła jakby trochę jaśniej świecić.
Co do żywotności to teoretycznie powinna się wydłużyć (nie ma ciągłego zapalania i gaszenia ledów).

No tak, mniejsze migotanie może wydłużyć żywotność, ale mnie martwi pewien fakt, który zauważył nawet kolega. Chodzi o jaśniejsze świecenie LEDów. Wydaje mi się, że mniejsze miganie spowoduje, że diody będą pracować dłużej niż do tej pory (tak jakby większe wypełnienie PWM). A nie wiadomo jaki prąd przez nie przepływa, można się domyślać, że znacznie większy niż przewidują to noty katalogowe tych LEDów - producent może przez to zaoszczędzić ładując do żarówki mniej diod. I diody mogą paść nawet wcześniej przez to.

Zastanawiam się też co to są za diody? Bo widzę że są wydajniejsze od diod 2835...

Prąd można łatwo wyliczyć na podstawie pojemności kondensatora, lub z tej tabelki

Jak będziesz podłączał dodatkowy kondensator zmierz napięcie na aktualnie zamontowanym.
Moim zdaniem dodatkowy kondensator nie powinien zwiększyć prądu. Myślę że zanim ledy osiągnął swoją jasność muszą już gasnąć w ogólnym "rozrachunku" świecą trochę ciemniej. Można zmierzyć pobór prądu w wersji aktualnej oraz po dołożeniu kondensatora ewentualnie dodać dodatkowy rezystor przed diodami. Dodam jeszcze, że w mojej żarówce były dwa rezystory(nie ma na twoim schemacie) smd 39 ohm połączone ze sobą równolegle przed diodami.
Z tego co widzę wydaje mi się, że są to diody 5630.

Witam. Z ciekawości zmierzyłem napięcie na tym zielonym kondensatorze (C2) i jest tam około 180V! Teraz pytanie jakim cudem LEDy się nie palą? One są połączone szeregowo jest ich w sumie 15 więc 15*3,2V = 48V, więc przy 180V powinny się już zjarać...

Dzielnik napięcia: część odkłada się na kondensatorze, część na diodach. Diod nie obchodzi, ile "zjadł" kondensator.

No to jakoś dziwnie bo mnie się wydawało do tej pory, że mierząc napięcie pomiędzy jednym końcem połączenia szeregowego diod a drugim końcem otrzymujemy napięcie które odkłada się na tych diodach, ale widocznie jestem nie wyedukowany. Aby nie było że mierzę napięcie na kondensatorze, przelutowałem kable pod same piny diod i wynik się nie zmienił dokładnie było to ~178V. Mówcie co chcecie ale według mnie takie napięcie odkłada się na wszystkich diodach. Chcąc sprawdzić jakie napięcie odkłada się na jednej diodzie, przylutowałem kabelki do jej pinów. z pomiarów miernikiem wychodzi, że jest to 11,8V i w sumie by się zgadzało bo 11,8V * 15 = 177V. Tylko dziw mnie fakt, że dioda wytrzymuje 11,8V i jakoś sobie nie wyobrażam tutaj żadnego dzielnika napięcia...

Adix3 napisał:

Kondensator C3 to ten duży czerwony na zdjęciu. Niestety nie wiem jaką ma wartość więc przepisałem to co na nim jest podane do symbolu na schemacie.

Jest to kondensator o pojemności 720nF z tolerancją ±5% na napięcie 400V.

Dobra, poświęciłem jedną żarówkę i wylutowałem z niej diodę LED próbowałem zasilić ją zasilaczem stabilizowanym zaczynając od 3V. W przedziale 3V - 9V dioda w ogóle nie świeciła, dopiero gdy ustawiłem zakres na 12V LED zaświecił wychodzi na to, że są to diody 12-woltowe, w sumie nie spotkałem się z takimi jeszcze. Ciekawe czy mają 4 punkty świetlne czy 1 na tak duże napięcie. Dioda popiera prąd o wartości 20mA więc typowo jak dla LEDów. Tak więc tajemnica 178V się rozwiązała, bez żadnych dzielników napięcia ;P

leszeksz2 napisał:

Co do żywotności to teoretycznie powinna się wydłużyć (nie ma ciągłego zapalania i gaszenia ledów).

LEDy pod wpływem "migotania", "zapalania i gaszenia się" i jak kto woli, wydłużają swoją żywotność nawet 2 razy.

Adix3 napisał:

Ciekawe czy mają 4 punkty świetlne czy 1

Dobrze dedukujesz. Nie ma pojedynczej struktury diody na 12 V, czyli jeden punkt w twojej LED-ówce to 4 diody.

A ktoś wie co to za diody? Ktoś powyżej napisał że mogą to być 5630 jednak w internecie widzę, że takie diody mają napięcie zasilania ok 3,2V więc to nie te. Chociaż z drugiej strony 5630 to rodzaj obudowy, a co to faktycznie za diody są to jeden pieron wie...

Adix3 napisał:

A ktoś wie co to za diody?

Niestety, tylko producent...

Adix3 napisał:

Chociaż z drugiej strony 5630 to rodzaj obudowy, a co to faktycznie za diody są to jeden pieron wie...

Dokładnie.