Jak mocno grzeje się lampa LED Tuya sterowana przez Wi-Fi? Zmiana firmware i przedłużenie życia

Czy "inteligentne" lampki LED są zaprojektowane tak, by się przegrzewać? Jaką temperaturę osiągnie taka "ledówka" po kwadransie pracy? Czy można jakoś zredukować jej grzanie i przedłużyć jej życie? Zapraszam na prezentację wnętrza, pomiarów, oraz zmiany firmware SL20, czyli sterowanej przez Wi-Fi lampy LED oferującej kontrolę nad poziomem jasności oraz temperaturą bieli.

Parowanie z aplikacją
Instrukcja dobrze opisuje proces parowania - potrzebna jest aplikacja Tuya, sieć Wi-Fi (koniecznie 2.4 GHz) oraz też trzeba włączyć Bluetooth, bo pierwszy skan w poszukiwaniu urządzenia odbywa się po BT. Wykonujemy trzy szybkie włączenia i wyłączania zasilania. Lampa powinna zacząć migać.

Tuya widzi ją jako SL20:

Nie da się jej sparować bez logowania:

Sukces:

Z samą apką jest standardowo - mamy kontrolę nad temperaturą oświetlenia i nad poziomem jasności. Mamy timer countdown (odliczanie) oraz automatyzacje. Dodatkowo mamy różne animacje i tryby pracy, w tym tryb "biorytm", który dopasowuje temperaturę światła do danej pory.



Test nagrzewania
Pierwsze, co chciałem sprawdzić, to grzanie się produktu w fabrycznej konfiguracji. Czekałem piętnaście minut. Oprawa może nie była najlepsza, bo nie jest przewiewna, ale takie też się przecież stosuje. Przed wykręceniem widać około 60°C:

Obudowa jest metalowa, dopiero z zewnątrz pokrywa ją plastik. Całość jest ciężko dotknąć. Ciekawe, co dzieje się w środku.

Nie mogłem zwlekać, bo wszystko szybko stygnie. Zdjęta kopuła:

Bariera 100°C została przekroczona, choć najbardziej grzeje się chyba zasilacz i moduł Wi-Fi, a nie sama płytka z LEDami. Próbowałem jeszcze zrobić zdjęcie z soczewką makro:

Diody nie są raczej przystosowane do ciągłej pracy w takich warunkach. Zobaczmy, czy da się coś zrobić.

Wnętrze produktu
Kopułka jest klejona, można ją oderwać, albo ewentualnie podważyć, ale nie można zbyt głęboko wkładać śrubokrętu.

LEDy kontroluje SM2123EGL:


Po zdjęciu płytki z LEDami widzimy moduł Wi-Fi i zasilacz:



Zmiana firmware
WB8P opiera się o BK7231T. Można wgrać na niego OpenBeken przez UART.

Trzeba dostać się do zasilania i RX/TX. W tym celu lekko uwolniłem PCB zdejmując "guzik":

Teraz można wysunąć płytkę:

Pobieliłem przewody i przylutowałem dwa bezpośrednio do RX i TX, a dwa do nóżek kondensatora od 3.3 V - widać po ścieżkach, że jest tam podłączony.
Flashujemy zgodnie z instrukcją BK7231GUIFlashTool, wszechstronnego narzędzia UART, nie tylko dla Beken:
https://github.com/openshwprojects/BK7231GUIFlashTool
Potrzebne jest solidne zasilanie 3.3 V oraz konwerter USB na UART.
Flasher poprawnie odkrywa konfigurację GPIO:

JSON Tuya:

Nawet częstotliwość PWM udało się wyciągnąć - 2 kHz. Szablon OpenBeken:


Potem można szybko skonfigurować OpenBeken - podłączamy się do AP, IP konfiguracyjne to 192.168.4.1, ustawiamy namiary na naszą sieć:



Urządzenie dołącza do naszego Wi-Fi:

Następnie importujemy szablon w Web App - > Import:





Test nagrzewania - 80% PWM
OpenBeken pozwala sztucznie ograniczyć zakres PWM tak, by zmniejszyć zużycie energii i grzanie się LEDów. Nie jest to prymitywny sposób na zasadzie "pamiętaj, by ustawiać 80% jasności", tylko elegancka metoda, która kryje wszystko w firmware, a UI i Home Assistant wciąż operuje na pozornym zakresie 0-100%, gdzie wyświetlane 100% to w rzeczywistości ustawiony przez nas limit.

Pora sprawdzić efekty:





Oszczędzanie energii modułu Wi-Fi - PowerSave
OBK posiada jeszcze opcję dynamicznego snu modułu Wi-Fi - pozwala to oszczędzać energię, ale najlepiej działa, gdy nie operujemy na panelu WWW urządzenia. Aktywność układu jest dostosowywana do obciążenia. Komendę aktywuje się wpisując:

Tak jak wcześniej - jeśli testujemy na bieżąco, to można wpisać to w linii komend. W przeciwnym razie, trzeba dopisać to do startowej komendy, by urządzenie pamiętało to między rebootami.
Rezultaty pomiarów umieściłem na grafice:


Podsumowanie
Przy pełnej jasności lampka pobiera 8.8 W i nagrzewa się do ponad 100°C. Po obniżeniu jasności do 80%, moc spada do 5.7 W a temperatura osiąga 70°C. Dodatkowo sprawdziłem też oszczędzanie energii modułu Wi-Fi - po jego włączeniu moc spadła z 5.7 W do 5.2 W, co pozwala nam szacować, że oszczędza to około 0.5 W, co też jest dość dobrym wynikiem. Na koniec sprawdziłem moc bez zapalonych LEDów - 0.6 W bez oszczędzania energii, z oszczędzaniem znacznie mniej - mój UT230B pokazuje wtedy 0, zakładam, że pewnie to około 0.1 W.
Wnioski nasuwają się same - tzw. "inteligentne żarówki", a przynajmniej pokazana tu seria, ma tendencję do przegrzewania się co może znacząco skracać życie LEDów. Obniżenie maksymalnej jasności o 20% może znacząco zmniejszyć grzanie, być może warto jest się o to pokusić.
Dodatkowo zmiana firmware pozwala nam na lokalną kontrolę produktu i integrację go z różnymi usługami i środowiskami, takimi jak Home Assistant.
Czy korzystacie z lampek sterowanych przez Wi-Fi, czy zauważyliście ich nadmierne przegrzewanie?