Wat zit er in een LED lamp

Wat zit er in zo’n lamp, hoe kan het dat een lamp zoveel HF-storing kan veroorzaken? We hebben een 10W LED lamp opengemaakt om te zien wat de oorzaak is.

In deze lamp zaten veertien LED’s in serie, waarschijnlijk met een werkspanning van zo’n 35V, de werkelijke spanning is niet zo belangrijk. De electronica in de lamp zet de netspanning om naar gelijkspanning, en regelt dan de stroomsterkte naar ongeveer 250 mA.

Hier is een schema van wat we binnenin aantroffen:

De wisselstroomvoeding is via een kleine zekering gekoppeld aan een bruggelijkrichter. De gelijkspanning achter de bruggelijkrichter is ongeveer 287V bij een 230V voeding. Na de bruggelijkrichter komt een belangrijk PI-filter, dat moet voorkomen dat er hoogfrequent teruggaat naar het lichtnet.

De B89916C chip is een constante stroombron. Deze chip heeft een interne MOSFET die de LED’s op een hoge frequentie pulst, terwijl de chip daarbij de spanningsval over de twee 9 ohm weerstanden meet. Wanneer de gewenste stroom is bereikt, past de chip de duty cycle aan om stroom constant te houden. Doordat de MOSFET heel snel schakelt, en of helemaal AAN of helemaal UIT is, wordt er maar weinig vermogen in de MOSFET gedissipeerd, zodat die met weinig koeling toe kan.

Maar helaas zijn het juist deze snelle schakeltijden die HF-interferentie kunnen veroorzaken, tot hoog in het radiospectrum. Dit wordt beperkt door een paar kritieke onderdelen. Het netwerk met een weerstand, condensator en een spoel parallel aan de LED’s vlakt deze pulsen af, en onderdrukt energie in het HF-bereik. De diode over de uitgang klemt negatieve EMF af die terugkomt uit de spoel.

Het resultaat is een goedkope LED driver die over een breed voedingsspanningsbereik werkt. Er zit veel slimme technologie in de chip die het totale aantal componenten tot een minimum beperkt.

Deze lampen worden verkocht voor ongeveer €10. De leverancier krijgt ze waarschijnlijk voor ongeveer $5. Voor dat bedrag moet het worden verpakt en verzonden vanaf de andere kant van de wereld. De fabrikant moet wat winst maken, misschien 50 cent. Voor de $2 die dan overblijft, moet hij de 35 gegoten en op maat gemaakte onderdelen van elke lamp kopen, deze onderdelen zorgvuldig in elkaar zetten en het eindproduct verzegelen en testen.

Het is moeilijk te begrijpen hoe dit haalbaar is, maar het bewijs ligt in de schappen van onze winkels. We hebben een efficiënte lichtbron die nauwelijks 12% van de energie van zijn gloeiende voorganger verbruikt en die onze huizen verlicht voor de prijs van een kop koffie en een paar koekjes.

Zolang die uit ons radiospectrum blijft, zitten we goed.