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DAISOの150円LED電球の評価

【1/9追記あり。最後に記しました。】
【1/25日に別項で「評価2」を追加しました】
60WのLED電球を探していて、DAISOで150円で売っているのを見つけた。
安すぎる!実用に耐えるものであろうか?
買ってきて試してみた。
比較にはやはりDAISOの400円60Wの電球を用いた。
Dsc_0714

【1】カタログ上の比較。
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
値段  : 150  400円
明るさ : 810     810 lm
照明角度: 180     180度 (広配光タイプ)
消費電力: 7.3    7.5W
寿命  :15000  40000時間
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
大きな違いは値段と寿命である。

安い方は、一日5時間使ったとして8年持つ。
一方、高い方は22年。

8年ぐらいすると高性能の製品が出て買い換えるとすると、寿命は大きな意味は無い。

センサーライトのような短時間の点灯なら、10年以上になるので、寿命は問題にならない。

一方、連続点灯なら、迷わず400円品を選択すべきと思う。

【2】明るさの実測
LED電球の先端から50cmのところに照度計(スマホアプリ)を置いて測定した。
 150円:1247 lux
 400円: 812 lux
明るさでは150円品の方が圧勝です。色調が違うが、明らかに明るい。

【変動1】
ところで、近くでレーザープリンターを起動したところ150円品の明るさが低下した。
電源電圧を測定するとプリンターの起動時に104V→100Vと低下した。
その際の照度は 1093 lux だった。

400円品は変動しなかった。
工場などで大型機器のon-offが頻繁になされ、電源電圧が小刻みに変動すると、作業の集中力が低下する可能性がある。このような環境では細かい仕事や事務処理の場面では使わないほうが無難であろう。

自宅などの電圧変動の少ない環境であれば、また細かい仕事以外の場面には問題なく使えるといえる。

【変動2】
明るさセンサー(★)をオシロに繋いで明るさのリップルを測定した。
(★:部品取りで取り出した太陽電池)
結果を下に示す。
60w400
60W-400円 のDランプ
60w150
60W-150円 のランプ
40w100_3

40W-100円 のランプ

波形の美しさは大違い。400円品は100KHzで±4.5%と全く問題ない。

一方150円品は100Hzで±30%と旧式の蛍光灯と同様なちらつきをしている。

目の近くで手を速く動かすと気になるかもしれない。
蛍光灯だとチラついた記憶があるが、しかし、実際には、このLEDではそんな感じはしない。

【実際に使ってみて】
最近、自宅で白熱電球用のスタンドにこの電球を付けて使用しているが、十分な明るさで、電子工作などの集中した作業に問題なく使えている。

【回路は?】
400円品は明るさが安定しているし、高周波で点灯していることから、DC/DCコンバーターを介した安定化電源が組み込まれていると想像できる。

それに比べて、150円品の安定の悪さや100Hzの波形、そして値段から、とても簡易な回路が組み込まれていると想像できる。
コンデンサー1個で電圧降下させているのではないかと想像してみた。
興味深いので解体してみた。

【LED解体新書】
40Wの物が100円で売られていたので、同様な回路と考え、そちらを解体してみた。
(明るさのリップル波形も似ているし)

Dsc_0763

左:電球の外観。

右:プラスチックのカバーを取り外したところ。
中央部分の白いところはアルミ製で、内部のアルミ基板とはシリコンゴムで接着されていて、放熱の機能を果たしている。
Dsc_0765
その内部。
よく見ると、回路が読み取れるので、回路図を起こしてみた。
実測した電圧も書き込んだ。
100led
 
LED素子は7個が直列で、各々18Vの電圧降下が見られた。
個々のLEDの内部で6個のLED素子が直列に繋がっていると想像できる。
合計126Vの電圧がLEDのセットに印加されている。
それに、電圧制御用と思われるICと、電流検出用と思われる15Ωの抵抗が直列に繋がれ≒5Vの電圧降下がある。このマージンで制御が行われている。

130V直流の電圧リップルはコンデンサーで低減されてはいるが、この制御回路では抑えきれていない。

【結論】
シリーズ型の電流抑制回路の電力ロスが最小限(4.6%)に抑えられている。

DC/DCコンバーターの電力ロスはもっと大きくなるだろうから、この回路は悪くはない。

【寿命の考察】
ところで、寿命の違いはどこから来るのであろうか?

実際に何年間も試験したとは考えられない。
寿命を大きく左右するのは平滑回路の電解コンデンサーであろう。それだって実際には試験したとは思われない。

とすると、コンデンサーのメーカーが出している安全値を見込んだ寿命のデーターから算出したものであろう。

ということは15000時間という数値も予測値であり、実際にはもっと長いかもしれない。
もっともソケット内部の温度は上昇して、実際、触ると熱いので、コンデンサの寿命は長くなく、こんなものかもしれない。
【追記2019/1/9】「平滑コンデンサーを追加してみた。」
この40W型のLED47μFの電解コンデンサーを追加してみた。
合計57μFになる。
整流後のテスターで測定した電圧は136Vとなった。
オシロで波形を見るとほぼ電圧は平坦で、脈流は見られない。
この条件では明るさのリップルは見られない。
40W-100円のグラフの上端が一直線になったような感じだ。
定電圧ICが十分に機能を発揮していると思う。
電源電圧が変動してもその分も吸収してくれるだろう。
ちょっとだけ値段が高くなっても、コンデンサの容量を増やしたら良いと思う。
定電圧ICによる電力消費が増えて若干効率が低下するが、それも許容範囲だ。

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