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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Casa Energetica

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Effetti del Forum: le lampadine a LED
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Claudio

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Inviato il: 15/10/2016 15:12:20

CITAZIONE (MarKoZaKKa, 18/02/2016 07:28:40 ) Discussione.php?212979&14#MSG208

Ho smontato una delle lampadine della O...m di cui parlavo. Questa era completamente off e come supponevo la parte guasta è l'ac/dc. Il modulo che si vede in foto, 800lm nominali, usa 4led in serie alimentati a circa 80V (ho acceso un singolo led con 20V e una corrente di 200mA)



Prese 4, 9€ cad.
una dopo l'altra buttate in 60 giorni, driver morto.



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Inverter Zucchetti HYD6000-ZSS, 5250W pannelli, 14kWh lifepo4.

 

MarKoZaKKa

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Inviato il: 15/10/2016 23:59:46

peccato buttarle... la cupola viene via in un' attimo e pure il modulo con i quattro led... almeno recuperare quelli x autocostruirsi delle lampade...



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Tecnico qualificato in clownerie
Windsurfer a tempo perso
Slalomaro senza speranze

 

righetz

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Inviato il: 16/10/2016 12:20:17


CITAZIONE

Una buona lampadina cinese !!!



Ciao ragazzi, anche se non vi ho più aggiornato, il processo di "Leddizzazione della casa" procede a gonfie vele, molte prove e molte lampadine sono passate sotto le mie mani, è arrivato il momento di aggiornare la discussione.


@Elix secondo me prima di produrre queste lampadine i cinesi sono venuti a leggere il forum



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Chi non si indebita fa la rabbia degli usurai

 

birgipi

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Inviato il: 18/10/2016 13:27:42

Queste lampadine Cinesi comprate a € 7,00/cad sono 5 anni che funzionano perfettamente.
Ne ho acquistate 6 e tutte sono ancora in uso

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/xxx_2.jpg

 

inventoreinerba
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Inviato il: 18/10/2016 15:13:40

Assomiglia molto alla mia che ho smontato questa settimana.(non è quella che avevo postato prima)è durata circa un anno
metà dei led ,quelli da un lato hanno incominciato ad accendersi ad intermittenza. l'ho aperta. l'alimentazione è fatta con un condensatore in serie. non ho ancora trovato il guasto.
guardandola mi accorgo che non c'è scritta la potenza,

 

BellaEli

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Inviato il: 19/10/2016 11:06:37

Allora ragazzi, come promesso continuiamo l'analisi della lampadina a Led iniziata qui, ovvero questa:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/01.jpg



Ricapitolando, nel precedente post avevamo analizzato la costruzione fisica, il driver, lo schema elettrico e alcune caratteristiche di base come tensione sulla serie di Led e corrente mantenuta costante dal driver di alimentazione, con un piccolo ripple di circa il 5,6 %.

La domanda che mi sono posto è: che variazione di luminosità provoca quel ripple del 5,6 % a 42,5 kHz ?

L'unico sistema per poter valutare tale variazione era alimentare i Led con due tensioni differenti ovvero quella in cui il ripple è al minimo e quella in cui è al massimo.

Poichè non dispongo di un alimentatore che arriva a oltre 50 volt, ho condotto i test su una singola striscia di Led, alimentata con una tensione compresa tra i 6,0 e i 6,5 Volt, ma vediamo qualche foto esplicativa.

Come prima prova ho montato un amperometro e un voltmetro in serie/parallelo ad una singola stringa rilevando i seguenti valori:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/2_a_o_t.jpg



Come possiamo vedere, la corrente resta invariata, ovvero 280 mA, la tensione ai capi della striscia di Led è di 6,24 Volt (lettura effettuata con Led accesi da circa 1 minuto).

Sull'oscilloscopio si confermano i valori letti:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/1_a_o_o.gif



Vediamo la tensione oscillare tra circa 6,0 e 6,3 Volt, con un ripple residuo di circa 1/10 rispetto a quello letto alimentando tutte e 8 le striscie di Led, ovvero circa 280-290 mVpp.

Queste dati sono stati letti con il driver di alimentazione della lampadina, ovvero da tensione di Rete. A questo punto ho utilizzato un alimentatore da Laboratorio stabilizzato lineare per simulare la luminosità della lampadina a circa 6 Volt e circa 6,3 Volt, vediamo cosa succede.

Per prima cosa ho regolato l'alimentatore per far scorrere, nella striscia di Led, la corrente di 280 mA, in tali condizioni ho ottenuto queste letture:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/4_a_l_t_h.jpg



Beh qui già i primi dubbi: come mai la tensione è così alta ? Prima eravamo a 6,24 Volt, ora siamo a 6,47 Volt... strano !

Non importa, andiamo avanti e proviamo a diminuire la tensione di circa 300 mV...
Ops... c'è qualcosa che non va... dopo soli 120 mV la corrente è diminuita del 15% !!! Guardate qui:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/3_a_l_t_l.jpg



Devo cambiare approccio, trattandosi di un driver a corrente costante non posso lavorare sulla tensione, devo lavorare con le variazioni di corrente, solo così posso avere una lettura attendibile !

Ok, allora decido di porre in serie alla striscia di Led una resistenza di 1,3 Ohm (quella mi è capitata tra le mani !):

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/2.jpg



e inizio a rieffettuare le letture, partiamo da tensione e corrente ai capi/nella striscia di Led, eccole:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/1.jpg



Come potete vedere, la tensione con Led appena accesi (quindi freddi) è leggermente maggiore rispetto a quella misurata con Led caldi.

Ora passiamo a misurare la tensione ai capi della resistenza, eccola:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0002_1.jpg


http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0001.gif



Come possiamo vedere la tensione ai capi della resistenza è di circa 0,36 mV, con un ripple di +/- 80 mV, ovvero la tensione oscilla tra circa 280 mV e 440 mV, infatti se aumentiamo la risoluzione del ripple sulla resistenza possiamo leggere giusto 160 mVpp:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/3_1.jpg



A questo punto non ci resta che alimentare la striscia facendo si che ai capi della resistenza debba misurare una tensione di 280 mV, poi di 360 mV (valore medio) e di 440 mV, ecco le 3 letture:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/4.jpg


http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/5.jpg


http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/6.jpg



Non so se avete notato... la differenza di 80 mV in + e in - rispetto ai valore medio provoca una differenza di corrente di ben 130 mA !!! Un'enormità !!! In effetti in ripple del 5,6 % sulla tensione sembra irrisorio ma sappiamo tutti che la curva I/V di un diodo è molto ripida, la variazione di corrente è del -21 %, + 25 %, c'era da aspettarselo !
Altra cosa da non sottovalutare è che il diodo viene abbastanza stressato, passiamo da 220 mA a ben 350 mA !!!
Mi viene un dubbio, che Led monta la lampadina ? Che corrente sopporta ? Guardando la confezione leggo che il Led utilizzato è un comune 2835, qui il datasheet.
Leggendo il datasheet (ci sono vari datasheet sul 2835, sembrano tutti diversi, come se produttori diversi hanno in comune solamente la dimensione del Led (2,8 mm x 3,5 mm), non le caratteristiche elettriche!) vedo che:
- La tensione sul singolo Led oscilla tra i 2,8 e 3,4 Volt, ci troviamo;
- La corrente di alimentazione del Led deve essere di 180 mA, di picco 200 mA: noi siamo molto al di sotto, infatti la corrente di picco di 350 mA viene divisa tra i 5 Led posti in parallelo sulla striscia, quindi in ogni Led passano appena 70 mA. Se anche ci fosse uno sbilanciamento di corrente tra i Led siamo comunque molto lontani dalla soglia di 200 mA, ottimo !;
- La potenza dissipabile dal Led è di 612 mW: anche qui siamo tranquillissimi, se moltiplichiamo la tensione massima di 3,40 Volt per la corrente massima di 70 mA otteniamo una potenza massima di appena 240 mW, molto lontani dal limite del Led!

Ok, ora che ci siamo accertati che i parametri di alimentazione del Led sono molto al di sotto dei limiti del Led stesso vediamo cosa succede alla luminosità della striscia alimentandola con una corrente di 220 mA, 280 mA e 350 mA. Per poterne apprezzare i valori ho impostato la reflex in manuale con cavalletto e scattato 3 fotografie con la striscia alimentata con le tre correnti diverse, successivamente ho creato una gif animata che le mostra in sequenza, eccola (perdonate la dimensione di 1 MB, ma non volevo perdere dettagli importanti !):

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Animazione.gif



Come potete vedere la luminosità cambia in maniera visibile !!!

Certo, questa variazione viene ripetuta oltre 40.000 volte al secondo, ma è comunque presente !!!

Mi viene un dubbio, la possiamo ridurre ? Lo vedremo alla prossima puntata...

In ogni caso l'analisi continua a confermare il fatto che la lampadina in questione si comporta davvero bene ! Resta ancora da analizzare la questione della dissipazione termica, ovvero capire quanto si riscaldano le strisce e la possibilità di diminuire la variazione di luminosità.

To be continued...

Elix



Modificato da BellaEli - 20/10/2016, 19:59:34


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C'è un limite al fai da te ???
Si, ma lo stabiliamo noi !!!

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 19/10/2016 11:44:33

Grande BellaEli! Analisi molto complete, ti seguo



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Pannelli: 4395 Wp policristallini. Inverter UPS PSW7 6kW 48V toroidale con switch comandato dal mio sistema di domotica (RaspberryPi + vari Wemos D1 Mini - ESP8266). Regolatore di carica: Mpp Solar PCM8048.
Batterie: 24 elementi trazione pesante 315Ah C5 48V.
Impianto illuminazione giardino: 300Wp amorfi, regolatore MPPT EpSolar 20A, inverter onda pura 300W, 100Ah batterie auto

 

BellaEli

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Inviato il: 19/10/2016 13:53:48

Continuiamo l'analisi, procedendo con la temperatura di lavoro, dato sempre trascurato fin'ora...

Per poter leggere la temperatura ho utilizzato un termometro digitale in cui la sonda è un semplicissimo diodo di segnale, esattamente questo:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0003_1.jpg



Successivamente ho messo a stretto contatto la punta del termometro con la piccola aletta dissipatrice della striscia di Led, così:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0002_2.jpg



Infine ho inserito le strisce nell'involucro di vetro che, in qualche modo, limitano la dissipazione del calore e posto la striscia interessata dalla misurazione in alto, in modo da essere investita anche dal calore delle strisce sottostanti, così:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0001.jpg



A questo punto ho fatto partite il cronometro ed ho effettuato una misurazione ogni 30 secondi, posto qualche foto e il relativo grafico mostrante la curva della temperatura.

Temperatura ambiente, lampada spenta:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0001_1.jpg



Dopo 3 minuti:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0007.jpg



Dopo 20 minuti:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0041.jpg



Ma guardiamo la curva:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Temperatura.gif



Come possiamo vedere la temperatura della lampada si stabilizza a circa 77 °C, temperatura legata comunque alla temperatura ambiente.

Guardando il datasheet possiamo vedere che la temperatura di giunzione è di 125°C, quindi siamo lontani dal limite, tuttavia dobbiamo considerare le varie resistenze di contatto che ci sono tra la giunzione vera e propria e la giunzione del diodo di rilevazione della temperatura. In ogni caso siamo sotto il limite di fusione, dopo 20 minuti le temperature si sono stabilizzate e livellate.

Inoltre, nel datasheet, vengono visualizzati i grafici della vaziazione della luminosità in funzione della temperatura (che diminuisce all'aumentare della temperatura) e, in tali grafici, la scala arriva fino a 120 °C, quindi il Led non è in pericolo.

Tuttavia la temperatura è abbastanza alta !!!

Guardate questa foto:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Dsc_0001_2.jpg



Come potete vedere la striscia è molto lunga, 10 cm, e deve dissipare solamente 2 W (Lampadina da 16 W con 8 strisce), e nonostante ciò la temperatura raggiunge ben 77 °C in un ambiente a circa 24 °C: e d'estate ??? Quando la temperatura sul soffitto della casa dov'è situata la plafoniera può raggiungere tranquillamente 40 °C ??? Cosa succede ??? A quanto arriva ???

In ogni caso, rispetto ad altre soluzioni, posso oggettivamente dire che questa lampadina ha un sistema di smaltimento del calore molto generoso, i Led vengono fatti lavorare a valori molto distanti dai limiti fisici.

Ora ci resta solo da capire se ci sono margini di riduzione del ripple di tensione/corrente...

To be continued...

Elix



Modificato da BellaEli - 19/10/2016, 13:58:11


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C'è un limite al fai da te ???
Si, ma lo stabiliamo noi !!!

 

inventoreinerba
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Inviato il: 19/10/2016 15:11:21

azz. questa secondo me era la lampada che non si scaldava troppo...
se la temperatura ambiente aumenta di 10°C la curva del grafico dovrebbe spostarsi verso l'alto di 10°C
quindi se elix ha fatto i test a 25°C e nella plafoniera ci sono 40°C
la temperatura dei led arriva allegramente a 90°C

 

inventoreinerba
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Inviato il: 19/10/2016 15:15:29

Comunque le lampade nella plafoniera durano molto meno.
vale anche per le vecchie lampade a filamento.

 

Bolle

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Inviato il: 19/10/2016 20:02:10

77° porca paletta...



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Un risultato se non è ripetibile non esiste (by qqcreafis).

 

qqcreafis

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Inviato il: 20/10/2016 16:32:36

bellissima la lampada e 4 5 euro per tutti quei led è un regalo potevano sprecarsi di più con il condensatore

visto quello "che si vede in giro" è quasi ottima.
Bastava pochissimo per essere veramente ottima

"hanno fatto 90 potevano fare 91"

comunque la prova regina è quella con la fotocellula li si vede se varia molto la luce

una possibile modifica potrebbe essere quella di metterci un'altre induttanza ed un'altro C


se ne vale la pena ce lo dice il fotodiodo

non slo per la stabilità ma anche per la luminosità totale e la durata



Modificato da qqcreafis - 20/10/2016, 16:45:54


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ODE AD UNO STUDENTE MERITEVOLE (Sermone)
Allora Xyz è stato bravo! noi dobbiamo riconoscere che è stato molto bravo, bisogna dirlo !
In un mondo dove tutto SEMBRA uguale a tutto.
In un mondo dove chi abbruttisce la dignità dell’intelligenza umana si arroga meriti.
In un mondo in cui si dice che i giovani non hanno speranza perché “tanto non troveranno lavoro” perché tanto non “non avranno la pensione”.
Xyz è stato bravo! ha capito tutto, ha fatto un compito perfetto.
Xyz ci da una SPERANZA.
Xyz non ha seguito le falsità che ci circondano.
Xyz si è impegnato ed è riuscito nel suo intento.

 

qqcreafis

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Inviato il: 20/10/2016 16:36:02

ok ok ok


80 gradi sono troppo .....ci hanno fottuti

è incredibile come siano capaci di ingropparsi il prossimo, li ci mettono tutta la scienza possibile


si può verniciare il retro con vernice acrilica bianca candida per termosifoni ad alta radianza e sperare il qualche grado di meno


oppure si può verniciare il dissipatore (il metallo lucido non emette ! )



Modificato da qqcreafis - 20/10/2016, 17:51:26


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qqcreafis

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Inviato il: 20/10/2016 16:45:07

teniamo poi presente che sono intubati e se il tubo non lascia passare l'IR temico fa da effetto serra...

Ok misurata nel tubo



Modificato da qqcreafis - 20/10/2016, 16:48:34


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qqcreafis

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Inviato il: 20/10/2016 18:34:00

ho visto la gif con la sua caratteristica per nulla lineare il led rende molto evidente le variazione di tensione



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