čtvrtek 28. ledna 2021

LED žárovky

Vláknové LED žárovky používám už asi 10 let, momentálně 20 instalovaných kusů, postupně jsem s nimi nahradil všechny úsporky i téměř všechny žárovky. Ve starších svítidlech je to jediná rozumná náhrada klasické žárovky.

Za tu dobu jsem jich ovšem musel několik měnit, cca 15ks už, takže vydrží skutečně déle než klasická žárovka ale rozhodně ne deklarovaných 15000h, tedy 15x déle, na exponovaných místech tak rok a půl, dva roky maximálně. Co se dá dělat, člověk holt kupuje další a doufá, že se technologie časem zlepší.

Nedávno se objevily zprávy o tzv. dubajských žárovkách, které mají poloviční příkon při stejném světelném toku. Tedy všechny naše LED žárovky by se měly přeznačit z A++ tak na B až C, když "state of the art" má poloviční příkon než všechno co se tu prodává. https://www.amazon.ae/Dubai-Lamp-Warm-White-3W/dp/B07N7125GV

Žárovka vypadá stejně ale LED zde musí mít účinnost asi 200lm/W oproti běžným 100 až 120lm/W. Je jich tam ovšem víc, takže účinnosti je dosaženo zřejmě jen snížením proudu. Na rozdíl od klasické žárovky totiž LED při snížení příkonu účinnost roste, ne klesá.

Jednoduchým poměrovým měřením můžeme toto ověřit. Stačí žárovku zavěsit v tmavé místnosti nad luxmetr a wattmetrem měřit příkon. Vztah je lineární, takže stačí zajistit, že se poloha žárovky ani odrazivost okolí při měření nemění. Při jmenovitém příkonu by měla mít hodnotu na krabičce, kterou změřil výrobce v kulovém integrátoru.

První dvě žárovky mají lineární stabilizátor proudu, dají se tedy regulovat snadno změnou napětí nebo i třeba kondenzátorem v sérii řádu 100nF. Zvýšením výkonu stoupá teplota LED a klesá účinnost, dokonce je vidět, že na plný výkon chvilku svítí víc, než se ohřeje. 180lm/W je už slušná hodnota, ale je to příkon 6x dolů, svítí málo. Nabízí se tedy možnost pořídit výkonnější led, např 18W a tu zltumit na 3W, jestli bude svítit jako ta dubajská.

Vybral jsem 18W která má 8 LED "vláken" uvnitř má ale měnič, pro změnu výkonu je třeba změnit bočník uvnitř.

Rozebrání skleněné LED žárovky není složité. Stačí ji zašroubovat do pevně uchycené objímky (například z keramické pojistky, která patici nezakrývá) a horkým vzduchem ohřát pomalu dokola přechod mezi paticí a sklem. Zálivka se při zvýšení teploty nakonec pustí při opatrném zatáhnutí za baňku směrem z patice. Je třeba dát pozor na skleněný zátav, který často ústí až do desky a baňku tahat rovně.

Pojistkový odpor v objímce je chycený jen zalisovaným trnem, ten jde vyndat, není tedy nutné ho odpájet z desky. Zbytky zálivky je třeba odškrabat, aby šla deska vyndat. Přívodní drátky do baňky jsou někdy připájené, jindy omotané kolem kolíků. Měření je třeba provádět na izolovaném zdroji s regulačním transformátorem.

Schema varianty s měničem může vypadat např. takto:

Přibližná závislost výkonu na odporu bočníku. S rostoucím proudem roste i napětí na LED diodách, takže nevychází lineárně, potřeba pár hodnot zkusit a změřit proud měniče do zátěže.
 

Na malou desku se vejde docela dost součástek. Spínací frekvence 40kHz. Zapojení není špatné, ve všech zatím odešly dřív samotné LED ne měnič. Nicméně z principu má účinník okolo 0,5. Existuje prý i varianta s PFC flybackem. Dnes má většina spíš lineární stabilizátor, katalogové zapojení např. obvodu SM2082 nebo BP5151HC a další. V katalogu je i výpočet odporu pro daný proud.

Po složení stačí na vnitřní okraj patice nanést epoxidové lepidlo (s vyšší teplotní odolností) a žárovku obrátit, tak aby zateklo na okraj baňky podobně jako původní zálivka.

Zatím jsem složil dvě jednu 3,1W a druhou 4,1W a obě namontoval do kuchyně místo původních 7W, tam byly třeba měnit nejčastěji. Svítí dohromady přibližně stejně při téměř polovičním příkonu. Nakonec orientační měření v improvizovaném integrátoru (koupelně).


Výkon [W] Osvětlenost [lx] Světelný tok [lm] účinnost [lm/W]
Globo úprava 8R2 3,1 56,7 640 206
Osram 7 70,9 800 114
Globo úprava 6R8 4,1 78,2 880 215
Globo 18W 17,4 205 2300 132

 (28.12.2023) Upravené žárovky jsou v provozu tři roky bez výměny, nakonec jsem upravil 4 kusy na příkon 4W a namontoval na nejvíc používaná místa. Bohužel se kvůli větší baňce nevejdou do koupelny, tam na řešení čekám. Dále se konečně u nás na trhu objevila žárovka 210lm/W (Phillips A60 4W/840lm 3000K, dostupná v Hornbachu) Má zajímavou vlastnost, svítí mírně do zelena, skoro jako starší rtuťové výbojky, namontoval jsem ji proto do venkovního svítidla, kde se velmi hodí. Zajímavé to je proto, že upravené 18W žárovky svítí původním spektrem, tedy to není tak, že by technicky nebylo možné běžného spektra s touhle účinností dosáhnout. Podle očekávání se naprostá většina LED přesunula do třídy F. Snad se tedy časem objeví více zdrojů s vysokou účinností.

2 komentáře:

Tomi řekl(a)...

Zdravím a díky za všechny tipy ohledně výměny klasických či úsporných žárovek za ty LEDkové. Určitě takovou výměnu plánuji také a věřím, že nebudu litovat. Je to opravdu podle mě dobrý kompromis mezi svítivostí a spotřebou. Používáte někde v domě i podobné LED trubice? Já o takové přemýšlím do sklepa. Tak snad to vše nějak zvládnu správně vybrat.

Arambajk řekl(a)...

Ahoj, LED trubice jsem nezkoušel, nemám tu zářivkové svítidlo nikde, ale mají velkou plochu na chlazení vzhledem k výkonu, tak bych řekl, že by měly vydržet bezproblému dlouho. Nebudou tam problémy s přehříváním ledek takové jako v malých žárovkách.