Lampe à LEDs : Teardown

Date: 2019-10-05

Tags: elec teardown éclairage

Éclairage d’origine

J’ai un luminaire avec 4 lampes G9, qui permettait pas mal de redondance. Il a fallu se résoudre à acheter de nouvelles lampes en arrivant au seuil critique de 3 lampes non-fonctionnelles.

Je suis tombé sur des lampes à LEDs avec la description suivante : LED-Lampe MÜLLER-LICHT, G9, EEK: A++, 3 W, 300 lm, 2700 K, c’est typiquement de la Chinoiserie importée avec un nom Allemand pour faire vendre, mais c’est à un prix correct sans avoir l’air d’un feu d’artifice.

Ça remplace bien les lampes G9 de 20W sur le papier. C’est équivalent en pratique aussi : c’est aussi lumineux sans tirer vers le jaune ni le bleu, mais il y a un très léger effet stroboscopique à ~100Hz.

Par chance, une des lampes ne fonctionnait pas, ce qui m’a permis de la démonter pour voir ce qu’il y avait dedans.

Datasheet

Le marchand indique plein de données plus ou moins utiles :

Donnée	Valeur	Traduction non-bullshit
Classe d’énergie	AA+	Bullshit
Consommation d’énergie	3 kWh/1’000h	3W en unités débiles
Tension de service	230V AC	Exactement ce qu’on cherche
Puissance	3W
Dimmable	Non	Capacité probablement directement derrière le redresseur
Équivalence lampe à incandescence	29W	Délicat à définir sans bullshit
Socket	G9	Plug & Play
Facteur de Puissance	>0.48	Montage avec une capacité et des diodes
Température de couleur	2’700K	Blanc chaud
Intensité du faisceau	300 lm
CRI	>80	Typique de LEDs de moyenne qualité mais mieux qu’une lampe à vapeur de sodium
Angle de rayonnement	200°
Durée de vie moyenne	25’000h	Les LEDs chauffent relativement peu avec ce package, mais ça peut tirer sur le jaune après vieillissement
Nombre de cycles de démarrage	>100’000	fort probable que le pont de diode casse le premier
Performances à la fin de la durée de vie typique	>70%
Durée de démarrage	0.5~1s	temps de montée à 60%, négligeable pour les LEDs et limité par la charge de la capa d’entrée

Extérieur et ouverture

Le boitier a une coque transparente qui ressemble à du polycarbonate, enfoncée et collée dans un corps hexagonal en céramique sur lequel les LEDs sont fixées (8 LEDs par côté et 3 en haut, 51 LEDs au total).

Je n’ai pas réussi à décoller la coque du corps, et j’ai évité de couper le corps pour ne pas risquer d’abimer les LEDs ou le PCB dessous, mais ça doit-être une solution. Il est aussi sûrement possible de chauffer pour ramollir la colle.

La solution barbare est de tenir la coque dans un étau et de fissurer le corps, puis une fois qu’il est cassé, on peut utiliser un tournevis plat comme levier et casser un peu plus le corps en céramique.

Une fois la coque retirée, on va déplier les pattes, décoller le PCB qui est une sorte de mylar collé sur le corps en céramique, et ensuite on peut pousser sur les pattes et le PCB avec l’alim vient avec les LEDs.

Teardown

On identifie tout de suite le problème qui est une mauvaise soudure entre le PCB inséré dans le corps et le PCB flexible qui contient les LEDs.

Le schéma de la pseudo-alimentation est tout simple à identifier à l’ohm-mètre :

R2 sert décharger les capa C1 et C2 en l’absence d’alimentation. Le couple R3 et C1//C2 sert à limiter le courant de façon astucieuse en formant en diviseur de tension capacitif (C1//C2 vaut environ 3.5kOhm et je suppose la capa d’être fortement deratée à 230V), tout en évitant de devoir surdimensionner le redresseur. L’effet stroboscopique vient de l’absence de capacité (ou d’inductance) après le pont de diodes. Mais le montage fonctionne probablement bien avec un gradateur à triac malgré la note non-dimmable.

Composant	Valeur
R1, R2	1MΩ
R3	75Ω
C1, C2	470nF

Le routage du PCB flexible est un peu plus astucieux, mais reste simple à comprendre avec son PCB simple-face translucide :

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