Diesesmal eine modernere Ausführung. Statt Kondensatornetzteil arbeitet hier ein integrierter Konstantstromregler U1. Da kann kein Kondensator kaputt gehen.
Dafür haben ’se hier LED schlechter Qualität eingebaut – leicht erkennbar an dem kleinen schwarzen Loch ist der durchgebrannte Chip in der LED unten rechts. Defekt nach 3500h. Ich habe die defekte LED überbrückt – damit leuchtet es erstmal wieder, allerdings muss jetzt U1 mehr Verlustleistung berkraften. Das ist also nur eine vorübergehende Lösung.
…auf dem Untersuchungstisch. Die ist nach ca. 32.000h Leuchtdauer sehr funzelig. Es ist ein älteres 3W Modell – es sollte auf Grund der geringen Leistung kein Problem mit der Kühlung der LED sein. Durch die milchige Plastikkuppel konnte man erkennen, dass alle LED noch leuchten. So sieht es innen aus:
Sofort fällt die nachlässige Fertigungsqualität auf – die Leiterplatte ist mit Flußmittelresten bedeckt. Das hätte nach dem Lötvorgang gereinigt werden sollen. Die 5 LED zeigen zwar leichte Verfärbung über dem Chip – aber keine schwarzen Punkte die für eine durchgebrannte LED sprechen würden. Das bestätigt auch ein Funktionstest:
Alle LED leuchten, aber sie sind sehr dunkel. Dies ist ein älteres Modell – und verwendet ein einfaches Kondensatornetzteil um die LED-Betriebsspanung zu erzeugen. Damit ist die Fehlerursache klar: Der Kondnesator hat im Laufe der Ziet Kapazität verloren und dadurch ist der LED-Strom verringert. Eine Messung bestätigt das: Statt 820nF sind nur noch 137nF vorhanden.
Wenn es noch einen Elektronik-Laden in Hannover geben würde könnte ich das durch Austausch des Kondensators leicht reparieren. Aber der letzte solche Laden – Radio Menzel – hat seit einiger Zeit geschlossen. Und einen passenden Kondensator im Versand zu bestellen lohnt auf Grund der Versandkosten nicht. So wird das ein zusätzliches Stück Elektroschrott.
Meine Aussenbeleuchtung geht nicht mehr. Nach ca. 1800 Brennstunden hat das LED Leuchtmittel versagt. Es ist eine noname chinesische LED-Lampe mit 6W Nennleistung:
Sie enthält die heute übliche Standardschaltung: Ein Ring von 10 Multi-Chip LED (die gelben Rechtecke), ein Brückengleichrichter (großes schwarzes Teil links) und ein integrierter Konstantstromregler (großes Teil rechts). Es gibt keinen Ladekondensator, so dass die Lampe mit 100Hz flimmert (was für die meisten Menschen nicht erkennbar ist – haben traditionelle Leuchtstofflampen schließlich auch und es hat fast keinen gestört).
1800h Lebensdauer sind schonmal besser als eine traditionelle Glühlampe – aber immernoch nur 1/5 der Lebensdauererwartung.
Und wenn man genau hin sieht, so hat ein LED-Chop eine kleinen schwarzen Punkt: Das ist ein abgebrannter Bonddraht, mit dem der LED-Chip kontaktiert wird. Also das alte Problem an noname-LED: Schlechte Fertigungsqualität der Leuchtdioden. Besonders der Bondprozess scheint doch schwierig zu sein.
Lösung ist nun erstmal die defekte LED zu überbrücken. Das verringert die Lichtausbeute um 10% und erhöht etwas die Verlustleistung im Konstantstromregler, sollte aber vertretbar sein. Bin mal gespannt, wie lange es dauert bis die nächste LED defekt ist.
Hier friedlich nebeneinander zwei Pendelblinker: Links die West Ausführung von Siemens mit schwingender Quecksilbersäule, rechts die Ost-Ausführung mit Pendelplatte mit Quecksilberschaltern.
Siemens hat da was vollkommen verschleissfreies gebaut, da es ohne irgendwelche bewegten Teile auskommt (abgesehen von der bewegten Flüssigkeit). Auf beiden Seiten der U-Förmigen und mit Quecksilber gefüllten Röhre sind auf verscheidenen Höhen Kontakte eingelassen, die das Quecksilber ja nach Position kurzschließt oder auch nicht. Die wirken zum einen als verschleissfreie Schalter – und einer der Kontakte dient zum Antrieb. Dazu befindet sich hinter dem U-Rohr ein Glasbehälter. Darin befindet sich ein Heizdraht, der die Luft erwärmt, diese dehnt sich aus und drückt das Quecksilber in die rechte Seite des U-Rohres. Dadurch wird der Heizdraht abgeschaltet, die Luft kühlt sich ab, das Quecksilber strömt zurück und schaltet den Heizdraht wieder an. Quecksilber nimmt man heute nicht mehr gern – aber das System ist hermetisch dicht und solange man das Glas nicht zerbricht passiert da nichts mit.
Rechts ist der Pendelblinker aus DDR-Produktion. Das ist eine hin- und her schwingende Platte, die ein leichtgängiges Lager braucht. Für den Antrieb gibt es einen Elektromagneten, der über den kleinen Quecksilberschalter in der Mitte der Platte genau im richtigem Moment angeschaltet wird um der Pendelplatte einen kleinen Schubs zu geben. Die beiden großen Quecksilberschalter dienen als Lastschalter und haben ursprünglich das rote Blinklicht an Bahnübegängen der DR zum Blinken gebracht.
Mein Garmin Montana hat über die Jahre einen Fehler im Display entwickelt: Oben links gibt es je nach Temperatur mehr oder weniger starke dunkle Streifen:
Das macht das Gerät zwar nicht unbenutzbar – aber schön ist anders. Zum Glück gibts in China noch Ersatzdisplays zu akzeptablem Preisen (65,62 EUR Display mit montiertem Touchscreen). Dann ist der Tausch relativ einfach, wenn man kleine Torx-Schruabendreherchen hat:
Aufschrauben, Stecker zum Display lösen, Display abschrauben und das ganze rückwärts mit dem neuen Display. Und siehe da – die Streifen sind weg!
Auf dem Labortisch hat sich ein totes Akkupack eingefunden:
Akkupack
Auch ohne weitere Untersuchung konnte ich vor einer Weile schon feststellen, daß das aus 12 Stück AA NiMh Akkuzellen mit erstaunlich geringer Nennkapazität vorn nur 1200mAh besteht. Die hatte ich nachbestellt und nun ist die Zeit gekommen, die einzubauen.
Die neuen Zellen haben mit angeblichen 2600mAh mehr als die doppelte Kapazität, angesichts des geringen Preises kann es aber auch gut sein daß das nur Marketing ist. Aber egal – NiMh Zellen mit angeschweißten Laschen sind nicht mehr so einfach zu bekommen – da muß man halt auch auf zweifelhafte Quellen zurückgreifen.
Nun machen wir das Pack mal nackig:
Akkupack
Erwartungsgemäß ist außer den Zellen und einem Temperatursensor – mit dem das auf rustikale Art und Weise das Ladeende ermittelt wird – nichts drin.
Also das ganze mit neuen Zellen zusammengebaut – immer auf die richtige Polung achten – dafür sind die roten Markierungen. Eigentlich wird sowas mit Metallaschen punktgeschweißt – aber dafür habe ich keine Ausrüstung. Also werden die Laschen verlötet. Nicht schön, aber es hilft ja nix…
Akkupack
Noch eine Schicht Klebeband und das ganze kann wieder rein-implantiert werden – dann sollte der Kleine wieder fahren!
Ich habe insgesamt 10 Stück 3W LED Downlights in der Decke eingebaut (da wo man früher 20W Halogenlampen genommen hätte).
Da ist mal wieder eine defekt und glimmt nur noch schwach vor sich hin:
LED Downlight
Das kenne ich schon – diese Downlight haben eine sehr hoche Ausfallrate. Nicht weil das grundsätzliche Design schlecht wäre oder das Wärmemanagement ungenügend wäre – die LED werden ausreichend gekühlt. Die verbauten LED sind einfach von schlechter Qualität und leiden unter Ablösung des Bonddrahtes. Das ist ein klarer Fertigungsmangel.
Hier ist die defekte LED schon ausgelötet und das Ersatzteil liegt bereit:
LED Downlight
Über die letzten 5 Jahre habe ich bereits fast alle LED getauscht – und inzwischen geht die Ausfallrate zurück. Ist nicht mehr jeden Monat eine defekt sondern nur noch jedes halbes Jahr.
Hier mit neuer LED – es leuchtet wieder hell.
LED Downlight
Die Reparatur ist einfach – wenn man die Werkzeuge und Ersatz-LED hat. Aber Normalverbraucher können die Dinger nur wegwerfen und den Elektomüllberg vergrößern. Denn ein LED-Austausch ist eigentlich nicht vorgesehen – und bei dem geringen Preis der Dinger auch nicht wirtschaftlich, wenn man die Arbeit bezahlen müsste.
Auf dem Tisch liegt eine IKEA Energiesparlampe E27, 7W, 350Lm, Model K207, Made in China. Die hatte ich vor ca. 15 Jahren mal für die Nachttischlampe gekauft, dort aber schnell wegen langsamen Start und schlechter Farbwidergabe wieder ausgebaut bis sie letztes Jahr in die Außenbeleuchtung umgezogen ist. Dort hat sie ca. 4800h gehalten -also etwa halb so lang wie angegeben.
IKEA K207
Erkennbar ist von außen, daß das Gasentladungsrohr an einem Ende deutlich geschwärzt ist.
Mit etwas Gewalteinwirkung läßt sich das Gehäuse öffnen:
IKEA K207
Es kommt eine (im Vergleich zu LED-Lampen) umfangreiche Elektronik zur Erzeugung der Start- und Brennspannung zum Vorschein. Altersgemäß sind noch keine integrierten Schaltungen verbaut, lediglich 5 Gleichrichterdioden, zwei NPN-Transistoren und ein Diac bilden die aktiven Bauelemente. Es handelt sich offenkundig um eine Variante der Standardschaltung.
Elektronik
Die Elektronik befindet sich in gutem Zustand ohne offenkundige Schäden. Allerdings wurde der Rotstift angesetzt und nachträglich ein NTC (zur Einschaltstrombegrenzung) und ein Entstörkondensator eingespart.
Die Ausfallursache findet sich dann auch nicht in der Elektronik sondern in der Gasentladungsröhre: An der geschwärzen Seite ist der Heizwendel durchgebrannt.
Auf dem Tisch liegt eine 3W LED-Lampe, Birnenform mit E27 Sockel. Typ TM-LED 3W 3000K, Made in China. Die hat nach ca. 8500 Betriebsstunden die Arbeit eingestellt.
Ich kann mich nicht erinnern, welche Lebensdauer der Hersteller angegeben hatte – üblich sind für chinesische LED-Lampen aber Angaben von 30.000h bis 50.000h, während seriöse Hersteller wie Osram oder Philips je nach Ausführung und Leistung zwischen 10.000h und 20.000h angeben, was realistischer erscheint.
Das ist der Übeltäter – es sind bereits von außen Brandspuren im Kolben erkennbar:
LED-Lampe
Bevor ich die öffne mal eine Vermutung zum Innenleben und Schadensverlauf: Ich erwarte ein einfaches Kondensatornetzteil und drei 1W LED (Spiegelei-Bauform) in Reihenschaltung von der eine schlechten Kontakt am Bonddraht hatte, sich dort zunehmend erwärmt hat und schließlich aufgebrannt ist. Die durch die nun fehlende Belastung ansteigende Ausgangsspannung des Kondensatornetzteils hat dann den Siebkondensator gegrillt.
Das Innenleben sieht aber völlig anders aus als erwartet:
Innenleben
Kein Kondensatornetzteil, sondern ein Brückengleichrichter mit nachgeschaltetem integrierten LED-Stromregler für direkten Netzbetrieb, dazu 6 Stück 0,5W LED, alles auf einer Leiterplatte mit Aluminium-Kern. Das macht von Entwurf und Aufbau erstmal einen guten Eindruck und auch die Kühlung der LED sollte bei nur 3 W Leistung ausreichend sein.
Mal saubermachen:
Innenleben
Ein Bauteil direkt am Netzspannungseingang, noch vor dem Brückengleichrichter, ist vollständig verdampft. Den Brückengleichrichter habe ich nachgemessen – der ist defekt und bildet einen satten Kurzschluß. Das verdampfte Bauteil kann an der Stelle nur eine Sicherung oder ein Sicherungswiderstand gewesen sein. Dies war nicht in der Lage den Kurschlußstrom abzuschalten und ist dadurch in einem Lichtbogen verdampft. Eine Sicherung mit ausreichendem Abschaltvermögen ist viel größer und paßt nicht in die Lampe. Insofern hat der Hersteller guten Willen gezeigt – daß dort eine Sicherung eingebaut wurde ist schon mehr, als man von Chinaware erwarten kann.
Der Schaltregler und Brückengleichrichter haben leider keine Herstellerkennzeichung, so daß man nicht prüfen kann, ob der Gleichrichter für die Anwendung ausreichend spannungsfest ist. Daher ist nicht feststellbar, ob es sich um einen zufälligen Ausfall handelt oder einen auf Grund falscher Dimensionierung. Ganz sicher nicht ausreichend spannungsfest ist der 1MOhm Widerstand R3 der direkt an der gleichgerichteten Netzspannung als Entladewiderstand angeschlossen ist. Der ist aber noch OK und nicht Ursache für den Ausfall.
Fazit: Die LED-Lampe hat zwar nicht die Soll-Lebensdauer erreicht, aber dennoch deutlich mehr als andere Exemplare die ich in der Vergangenheit hatte. Schaltungsentwurf und Aufbau sind besser als erwartet, wenn auch nicht optimal.
