Как сделать вечную светодиодную лампочку: метод превентивного ремонта

Мы продолжаем разбирать способы увеличения срока службы светодиодных ламп, которые на практике часто не доживают до заявленных производителем тысяч часов.

В первой части был описан метод снижения мощности лампы путём замены токозадающего резистора в драйвере, что значительно увеличивало ресурс при умеренном падении яркости. Но что делать, если после вскрытия лампы внутри обнаруживается только плата со светодиодами, а драйвер отсутствует?

Именно такой случай мы и рассмотрим.

Объект исследования: лампа марки «Старт» номиналом 10 Вт.

Суть метода «превентивного ремонта»

Чаще всего перегоревшую лампу ремонтируют, замыкая неисправные светодиоды перемычками. Это работает, потому что драйверы стабилизируют ток, а не напряжение: ток через цепочку не меняется, даже если количество светодиодов в ней уменьшается.

Однако итоговое энергопотребление лампы зависит от типа драйвера:

• Линейный драйвер (без дросселя): при замыкании светодиодов напряжение перераспределяется между оставшимися светодиодами и микросхемой стабилизаторатора. Суммарная мощность и нагрев не снижаются.
• Импульсный драйвер (с дросселем, КПД ~90%): при уменьшении числа светодиодов снижается мощность, потребляемая и рассеиваемая всей лампой. Это приводит к снижению температуры.

Принцип метода: в рабочей лампе с импульсным драйвером намеренно замыкают несколько исправных светодиодов. Это снижает общую мощность и температуру, что ведёт к экспоненциальному росту срока службы. В будущем, если какие-то светодиоды перегорят, их можно замкнуть, а старые перемычки — убрать, почти не теряя в яркости.

Практика: разборка и модификация лампы

• Доступ к плате: купол лампы аккуратно снимаетсяется после небольшого прогрева.
• Оценка конструкции: если драйвера на плате плате нет, значит, он спрятан в цоколе. Это верный признак импульсного драйвера и пригодности лампы для превентивного ремонта.
• Модификация: в тестовой лампе замкнули 2 из 9 светодиодов (оптимально — 20-40%). Перемычки стоит располагать на противоположных сторонах платы для равномерного теплораспределения.

Результаты измерений (лампа 10 Вт):

• До модификации: мощность 8.2 Вт, температура корпуса ~86°C.
• После модификации: мощность 6.4 Вт (снижение в 1.28 раза), температура ~77°C (снижение на 9°C).

Оценка эффекта: По эмпирическому правилу Вант-Гоффа (скорость химических процессов, включая деградацию светодиодов, удваивается-учетверяется при росте температуры на 10°C). Снижение температуры на 9°C даёт замедление старения примерно в 2.46 раза. Таким образом, ожидаемый срок службы вырос более чем вдвое при умеренном снижении яркости.

Влияние обычного ремонта на оставшийся ресурс

Были протестированы три лампы-«свечки» на 7 Вт с импульсными драйверами:

• Исправная (эталон): 5.7 Вт, ~89°C.
• После ремонта (замкнуто 2 из 7 светодиодов): 4.1 Вт, ~74°C. Остаток ресурса может вырасти примерно в 4.5 раза.
• После ремонта (замкнуто 4 из 7 светодиодов): 2.7 Вт, ~58°C. Остаток ресурса может увеличиться в 22 раза, но яркость становится очень слабой (подойдёт для ночника).

Сравнение методов: замена резистора vs превентивный ремонт

• Превентивный ремонт работает только с импульсными драйверамирами. С линейными он бесполезен и даже вреден.
• Замена токозадающего резистора (из Части 1) предпочтительнее, так как снижает не только общую мощность, но и ток через светодиоды, что дополнительно продлевает их жизнь.
• Превентивный ремонт — более простой и доступный метод, особенно когда драйвер скрыт или нет возможности/желания паять мелкие SMD-компоненты. Он часто является единственным вариантом.

Выводы

Метод «превентивного ремонта» (замыкание рабочих светодиодов) — это эффективный способ повышения долговечности ламп с импульсными драйверами. Он позволяет добиться значительного увеличения срока службы (в разы) при умеренном снижении яркости, что экономически выгодно. Метод также прост в исполнении и применим к уже отремонтированным лампам, продлевая их оставшийся ресурс.

Предыдущая часть: Увеличение срока службы LED-ламп методом замены токозадающего резистора. Следующая часть: Три способа увеличить срок службы без снижения яркости.