ЛАМПА LED УНИВЕРСАЛНА
Докато учените укротяват скоростта на светлината, аз реших да укротя ненужните флуоресцентни лампи, като ги превърна в светодиоди. Компактните флуоресцентни лампи (CFL) са част от миналото по очевидни причини: по-ниска ефективност в сравнение със светодиодите, несигурност на околната среда (живак), ултравиолетово лъчение, опасно за човешките очи, и крехкост.
Подобно на много радиолюбители, цяла кутия от това "добро" се натрупа. По-малко мощните могат да се използват като резервни части, но тези, които са по-мощни, започвайки от 20W, могат да бъдат превърнати в LED лампи и захранвания. В крайна сметка електронният баласт е евтин преобразувател на напрежение, тоест просто и достъпно импулсно захранване, което може да захранва устройства до 30-40 W (в зависимост от CFL) и дори повече, ако смените изходния дросел и транзисторите. Тези радиолюбители, които живеят в отдалечени места или в определени ситуации, тези "енергоспестяващи" ще бъдат полезни. Така че, не бързайте да ги изхвърляте след повреда - и те не работят дълго!
В моя случай преди около година (през пролетта на 2014 г.), след като започнах да експериментирам с електронен баласт, в търсене на корпус за преобразуване в LED лампа, връщайки се от работа вечерта, ми просветна - видях кутия кола на тротоара. В края на краищата, алуминиева кутия от под 0,25 л напитка е точно като радиатор за разсейване на топлината от LED лента. Освен това пасва идеално под тялото на Vitoone CFL с основа E27, при 25 W. Да, и не е лошо в естетиката!
След като направих няколко преобразувани LED лампи, започнах да ги тествам в различни работни условия. Единият от тях работи в сервизното помещение в топлина и студ (с вентилационни отвори), другият в хола(без дупка в пластмасова основа). Друг е свързан към триметрова LED лента. Мина почти година и все още работят безупречно! Е, и като се има предвид, че се появяват все повече и повече статии по темата за светодиодите, най-накрая трябваше да пиша за моята изпитана във времето идея.
Схема за преобразуване на CFL в LED
Има много схеми за преработка на CFL. В моя случай обмислях смяна на лампите "Osram ", "Vitoone ", "Brilux ", "Philips ". Обобщена диаграма на преобразуван електронен баласт на компактна флуоресцентна флуоресцентна лампа е показана на фигурата. Те се различават малко в зависимост от производителя, но принципът на работа на тези импулсни преобразуватели е един и същ. Като цяло, принципът на работа на двутактен преобразувател на напрежение, състоящ се от два n-p-n транзистора (VT1, VT2), е да преобразува ректифицираното мрежово напрежение (VD1-VD4) във високочестотно (около 30kHz). Мрежовото напрежение 220V преминава през предпазителя FU1 (или през резистор с ниско съпротивление, който играе ролята на предпазител), коригира се и се филтрира през дросела L4 и кондензаторите C1, C6. Ако искате да получите по-мощно захранване, тогава ще трябва да пренавиете L4 с по-голям проводник и да замените мостовите диоди (или диодния комплект) с по-голям ток! Определено ви съветвам да смените електролитния кондензатор C1 - вместо 4.7mF или 6.8mF на по-капацитетен кондензатор, въз основа на изчислението на изходната мощност: 1mF на 1 W. Оставете го на 10mF / 400V, защото все още трябва да се побере в корпуса на CFL! Големи кондензатори от 47,100 mF могат да бъдат намерени в стари фотоапарати за еднократна употреба Kodak или други UPS устройства. Увеличаването на капацитета на кондензатора на входния филтър ще намали нивото на пулсации на напрежението на изхода на UPS. Освен това ще трябва да увеличите мощността на резисторитебазови и емитерни вериги VT1, VT2.
Преобразувателят стартира благодарение на симетричния динистор VS1 и елементите D6, R1, C3, когато се отвори, импулсът преминава през динистора към основата на ключа VT2. След стартиране тази част от веригата се блокира от диод D6. Чрез всяко отваряне на транзистора VT2, кондензаторът C3 се разрежда и не отваря отново динистора. Транзисторите възбуждат тороидалния трансформатор L1, с три намотки от няколко оборота: две от тях са управляващи и една работна. Отварянето на всеки ключ предизвиква индукция на импулси в две противоположни намотки, както и в работната намотка. Променливото напрежение от L1 се подава към L3 и по-нататък към флуоресцентната лампа, която премахваме от веригата. Когато лампата светне, транзисторът VT1 се отваря и ядрото L1 се насища. Обратната връзка към основата води до затваряне на ключа. След това VT2 се отваря, възбуден от противоположно свързаната намотка L1, и процесът се повтаря.
Що се отнася до транзисторите: можете да ги оставите такива, каквито са (корпус 13003 TO-126, техните аналози: MJE13003 или KT8170A1) или да го използвате с резерв на мощност. Правилният избор на транзистори ще определи надеждността на генератора. Така за енергоспестяващи лампи с мощност до 7W се препоръчва използването на транзистори от серия 13001, до 10W - 13002, за 15-20W -13003 с корпус TO-126, 25-40W - 13005 TO-220, 40-65W - 13007 TO-200, 85W - 13 009 TO-220, съответно (последната цифра означава работния ток на транзистора). В моя случай транзисторите не прегряват и нямаше нужда от инсталиране на радиатор. Препоръчвам в случай на нагряване да преминете към стъпка по-мощна и да смените и пренавиете L3 индуктора. При големи натоварвания сърцевината на този трансформатор може да премине в насищане.
След това - шунтираме екстремните щифтове (има 4 от тях) с джъмпер, към който са свързани нишкителампа с нажежаема жичка и премахнете кондензатора C5, той вече не е необходим (вижте диаграмата и снимката). Основата на промяната е добавянето на вторична намотка към индуктора L3. Първичната намотка на индуктора L3 съдържа приблизително 200-400 оборота тел с диаметър 0,2 mm. За да направите това, изваждаме индуктора от платката и го разглобяваме чрез нагряване. Това може да се постигне с поялник или индустриален сешоар. Внимателно отделяме феритните резени на индуктора (поради нагряване, лепилният материал губи свойствата си). Ако резените се счупят, сърцевината може да се свърже с тиксо или лепило.
Моля, обърнете внимание: дроселът трябва да е без хлабина! Ако е така, тогава може да се премахне с файл или „мелница“ (вече го направих, но не прекалявайте).
След като разглобихме трансформатора, отстраняваме вторичната намотка и на нейно място навиваме около 30-35 оборота от едножилен проводник (PEW) с диаметър 0,5-0,8 mm. Успях да поставя в дросела Brilux - 35 навивки тел с общ диаметър около 0,7 мм, свързани заедно 3x0,23 мм. Освен това навих друг трансформатор с емайлирана жица 0,47 мм, но с по-малка мощност на натоварване. По-добре е да пренавиете и след това да пренавиете от сглобения трансформатор до напрежението, от което се нуждаете!
Между намотките добавяме допълнителна изолация от трансформаторна хартия или, в моя случай, самозалепваща лента. Полученият по този начин трансформатор се оставя с отворена вторична намотка и се запоява обратно към CFL платката. Ако прозорецът на индуктора не позволява навиване на вторичната намотка или ако е необходим по-мощен блок, тогава ще е необходим друг голям импулсен трансформатор (например от компютърно захранване или от друг високочестотен UPS с ферит с магнитна пропускливост 2000NM).
Сега остава да добавимтокоизправител и товар под формата на LED лента. Изходният токоизправител може да бъде направен в мостова схема или в схема с нулева точка. Но това е случаят, ако използвате по-голям трансформатор за верига с нулева точка. Като мостов токоизправител използвах високочестотни диоди KD213A (с максимален ток до 10A и работна честота до 100kHz), като най-евтините за този дизайн. Те се справят добре с честота и температура (-60…+125°C). Въпреки че за надеждност в една от лампите (на 3-метрова лента) добавих обикновени монети като радиатор, като ги прикрепих към металната повърхност на диодите. На другите два токоизправителният мост е останал без радиатори, с малка междина между тях (както се вижда на снимката). Също така оранжевата лампа работи почти година без вентилационни отвори в пластмасовия корпус на CFL. Но това е за моя опит. И вие решавате какво да правите - в зависимост от това какъв товар да приложите към UPS. Няма да е възможно да поставите нискочестотен диоден мост на изхода, който се използва в конвенционалните мрежови токоизправители. При висока честота ще стане много горещо, независимо от размера на диодите. Можете да минете с обикновен стабилизатор, но добавих конектор с превключвател към лампата, за да имате източник на захранване 12V / 15 под ръка в критичен момент. 30 W. Или допълнете с външен стабилизатор, или като свържете автоматично зарядно устройство за мобилни устройства към него - осигурете си UPS, който можете да намерите просто като погледнете в тавана!
Добре, нека започнем да сглобяваме лампата. Взимаме алуминиева кутия от 0,25 л, огънете горната част навътре, след като я разрежете на четири половини (както се вижда на снимките). Правим дупка за жицата отстрани и залепваме 1 m (1. 1,5 m) LED лента върху буркан,така че да има празнина между завоите, която ще работи като радиатор.
Не съветвам да използвате лентата в "силикон", тя има нисък топлообмен, по-скъпа е и освен това е много вредна за човешкото здраве; при нагряване се усеща неприятната миризма на изпаренията на тази пластмаса!
Използвайте LED лента с 5 mm SMD светодиоди: 3528/12V/4.8W/m-60pcs/m, 3528/12V/9.6W/m-120pcs/m, 5050/12V/12.8W/m-60pcs/m, или 5050/12V/14.4W/m-60pcs/m, с най-голям ъгъл на разсейване и най-голямата светлинна мощност лумен/метър. Те могат да се използват по време на работа на лампата, много лесно се почистват с четка и ремонтират (например трябваше да премина през един от сегментите на лентата с поялник). Освен това в пластмасовия корпус на CFL ще е необходимо да направите малки прорези с горещ поялник, за да задържите тялото на кутията. Тя просто ще седне на щракване. Това ще ви даде достъп до пълненето на лампата, без допълнителни инструменти. Другия край на тиксото залепете с двукомпонентно бързосъхнещо лепило или тиксо.
Прикрепяме платката към корпуса на CFL с помощта на гореща стопилка („молекулярно лепило“) и я изолираме с парцалена лента. Необходимо е да се обърне специално внимание на този момент на сглобяване, като се закрепи платката на устройството така, че да има празнина между металното тяло на кутията и дъската. В крайна сметка устройството е под променливо мрежово напрежение, с опасност за живота! След това още веднъж внимателно проверете всички елементи на нашето устройство. Не забравяйте да изолирате всички проводници с термосвиваеми тръби, за да избегнете късо съединение. Няколко капки лепило могат да се излеят върху металната повърхност на диодите, за да се изключи контакт с тялото на алуминиевата крушка.
Но, за да погледнете тавана, човек може да намеризахранване или в случай на прекъсване на захранването, източник на светлина от 12 волта, няма да бъдете твърде мързеливи и да добавите няколко детайла към лампата. Първо правим дупка на дъното на буркана за гнездото, както е показано на снимките. Всякакви контакти и щепсели, възможно е с изключващи контакти. Тук използвах A / V конектор, от факта, че ако нямаше щепсел под ръка, можете просто да закрепите кабелите към кутията и в централния отвор на гнездото.
Лампата може да бъде свързана към автомобилен акумулатор или всяка друга батерия с напрежение 9-12V и да се използва като автономен източник на светлина. Така имаме универсално устройство, което ще бъде полезно при пътувания, на работа и у дома, а при някои обстоятелства - единственото решение.
Сега няколко думи за тестовете. На LED лента с дължина 3м (3528/12V/4,8 W/m-60бр/m) - консумацията на преработения UPS беше около 20W. На лампи от алуминиеви кутии - около 12-13W (11.5V). Без товар, показанията бяха при 14.8V - P = 2.5-2.9W. Възможно е да се премахне максималното натоварване от конвертирания CFL / 25W - приблизително 28W, но трансформаторът прегрява (+70.75 ° C).
Температурата на трансформатора в лампи от кутии достигна около 60 ° C, светодиоди = 50 ... 60 ° C, мостови диоди (KD213A) = 50 ° C. Пожарната безопасност с такива показания, мисля, е осигурена. Теглото на тази лампа е 90 грама, втората - 105 грама. Поради ниското си тегло и малки размери, лампата ще пасне на повечето полилеи, аплици и други осветителни тела. Също така за осветление на коридори и сервизни помещения.
Приблизителната ефективност на устройството е 77-85%. Изчислението се основава на данните за работа на UPS без товар (P=2,5-2,9W) и снатоварване (13W/12.5V). Консумация на ток - около 800 mA. Съответно, това устройство не може да се сравни с преобразувателите на пленарни импулси. Но е по-добре от захранването на LED лампата от тежки трансформаторни преобразуватели или от кондензаторни вериги, без галванична изолация с малка мощност.
Ако желаете, можете да добавите стабилизатор на ток към устройството, за да удължите живота на светодиодите и да го използвате като източник на енергия за различни джаджи. Също така, може да бъде допълнен със захранващ филтър, в зависимост от конкретното приложение.