LED-E27-Stufendimmerlampe zerlegt     


von René Wukasch

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Dank LED-Technik gehört der gute alte Edison-Sockel noch immer nicht zum alten Eisen. Im Gegenteil, die Austauschbarkeit der Leuchtmittel spricht sogar für eine gewisse Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung. In den Jahren 2016 und 2017 hab ich bei einem bekannten Lebensmittelhändler einige LED-Lampen mit Stufendimmer erworben. Die gab es damals mit 11W und 13W Leistungsaufnahme, die 11W -Lampen sollten einen Lichtstrom von 806 Lumen liefern, was einer 60W-Allgebrauchs-Glühlampe entspricht, die 13W-Lampen waren mit 1050 Lumen (entspricht einer 75W AGL) ausgewiesen. Der Farbwiedergabeindex war mit  ausgezeichneten > 95% angegeben, was durch Messungen eines Bloggers sogar bestätigt werden konnte. Das Dimmen in Stufen über den einfachen Ein-Aus-Schalter fand ich faszinierend, ein Kollege hatte mir damals davon erzählt.

Während die beiden 13W-Lammnpen im Wohnzimmer bis heute ihren Dienst tun hatte ich an einer der beiden 11W-Lampen in der Küche nicht lange Freude. Die fing nach wenigen Monaten an zu blinken, noch lange vor Ablauf der 3-jährigen Händlergarantie. Also zurückgebracht und nach kurzer Diskussion gab es das Geld zurück, eine Ersatzlampe hatte ich mir wohlweislich schon hingelegt.

Dies wegen schlechter Erfahrungen mit LED-Leuchtmitteln in mehrflammigen Leuchten, weil ein Nachkauf nach Monaten oder Jahren meist (wegen gesteigerter Effizienz) deutlich heller war oder eine andere Lichtfarbe hatte als das verbliebene Original. Ein Jahr später wurden die gleichen Lampen noch einmal angeboten und ich habe mir noch zwei davon geholt. Das war auch besser so, denn kurz nach Ablauf der Garantie fing die nächste Lampe an zu flackern. Ersatz war da und so wanderte die Flackerlampe erst einmal in den Schrank. Irgendwann war dann auch die dritte Lampe (teil-)defekt. Die Lampen leuchteten dabei durchaus mal eine halbe Stunde ohne Aussetzer, dann flackerte es ein- bis fünfmal und es ging wieder für eine halbe Stunde. Da sie unter einer geschlossenen Glasschale sitzen vermutete ich Überhitzung eines Bauteils, was sich aber nicht bestätigen sollte.

Vor ein paar Monaten kam ich dann auf die Idee, die Lampen in einer Leuchte unterzubringen, die erstens offen (und damit die Gefahr der Überhitzung geringer) und zweitens nicht so häufig und langandauernd in Betrieb ist. Das ging eine ganze Weile gut, bis sich irgendwann die eine Lampe mit einer übelriechenden Rauchwolke verabschiedete und die andere wenige Monate später mit einem kurzen Aufblitzen, aber ohne Qualm und Gestank. Beide Lampen habe ich zerlegt, die letztere erst vor ein paar Tagen. An der ersten war damit zu rechnen, dass nichts mehr zu retten ist. Aber es kam anders.

Bei der verbrannten Lampe ließ sich der heil gebliebene Kolben leicht abnehmen. Nach Ablöten und Demontage des LED-Rings (bestehend aus 2 parallelgeschalteten Ringen von jeweils 11 in Reihe geschalteten Doppel-LEDs (Betriebsspannung damit ca. 2*11*3,6V= ~80V)  habe ich die Asche von der abgefackelten Vergussmasse rausgekratzt. Dabei kam letztlich die Platine zum Vorschein.


Zum Glück stand auf dem SOP-IC der Klarname drauf, was längst keine Selbstverständlichkeit mehr ist. Das Datenblatt des PT6988/B vom taiwanesischen Hersteller Princeton war schnell gefunden, doch mit drei Seiten alles andere als ausführlich. Immerhin, ein Prinzipschaltbild war dabei. Das entsprach weitgehend auch den Gegegebenheiten auf der vorgefundenen Platine. Auf den SET-Widerstand für die Abschaltung bei LED-Unterbrechung wurde verzichtet (Lötflächen vorhanden. Als Ausgleich wurde auch im Ausgang ein 400V-Elko (C5 2,2µF) eingebaut. Wohl zum Zweck der EMV- und Flimmer-Reduzierung hat man nach dem Ladeelko eine zusätzliche Drossel und einen Parallelwiderstand zu ihrer Dämpfung eingefügt sowie einen Siebelko 4,7µF/400V nachgeschaltet. In der zweiten Lampe waren dem Ladeelko noch zwei 240k-Widerstande in Reihe parallelgeschaltet worden (siehe Foto der zweiten Platine, in der Schaltung Rz), wohl um die Induktionsspitzen von L1 abzumildern.          


 



Prinzipschaltung aus dem Datenblatt





 Vorgefundene Schaltung des Lampenwandlers

R2, welcher als Vorwiderstand für die interne Betriebsspannungserzeugung fungiert, bestand bei beiden Lampen aus einer Reihenschaltung. In der ersten Lampe waren zwei 360k-Widerstände verlötet, in der zweiten Lampe ein 470k und 510k. Möglicherweise kam in gewissen Grenzen hinein, was gerade ausreichend vorhanden war. Beim Befreien von der hässlichen grauen Vergussmasse ist der 470k-Widerstand und auch C4 leider dem Schraubendreher zum Opfer gefallen, siehe Foto.


Da mich das spartanische englische Datenblatt nicht ansatzweise zufriedenstellte und dort offenbar die Seiten 4 bis 9 ausgeblendet waren ging ich auf Intensivsuche und fand tatsächlich eine chinesische Version. Auf diesem waren eine mehr oder weniger ausführliche Funktionsbeschreibung, Berechnungsgrundlagen, Grenzwerte und Kenngrößen zu lesen, so wie man es von Datenblättern eigentlich gewohnt ist. Ich habe das mit Google versucht zu übersetzen, siehe Anlage.

Was aber war nun der Grund für die Ausfälle? Geplante Obsoleszenz durch unzulässige Erwärmung der Bauteile, wie ich zunächst vermutete? An Platine 1 war das nicht mehr auszumachen, die Wärmeentwicklung war zu stark. An Platine 2 allerdings sind die „kalten Lötstellen“ nicht zu übersehen, sowohl der Netzanschluss- bzw. Sicherungsdraht als auch C1 steckten nur in den Löchern. Auch C2 war nur einseitig kraftschlüssig angelötet. Qualitätssicherung? Fehlanzeige.

Die LED-Platten beider Lampen erwiesen sich als vollständig intakt. Im Foto ist das Kühlblech zu sehen, auf den der „Ring“ aufgeschraubt wird. Dies leitet zusätzlich noch Wärme an das Blech an der Sockelinnenwand ab.

Der Basteltrieb sorgte später dafür, dass ich beide Platinen instandsetzen wollte. Bei Platine 2 habe ich kurzerhand den 470k-Widerstand durch einen 240k aus der Reihenschaltung vom Eingang ersetzt, 0,1µF liegen glücklicherweise zuhauf in der Bastelkiste.

Tatsächlich konnte ich beide Platinen wieder zur Funktion überreden. Am Trennstelltrafo beginnt es bei ca. 90V zu leuchten, siehe Foto. Die drei Dimmstufen funktionieren perfekt.

Datenblatt PT6988/B (engl.)
Datenblatt PT6988/B (chin.)

PT6988_B_Princeton_deutsch.pdf






 


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