高亮度白光LED燈DIY制作
高亮度白光LED燈(以下簡稱白光燈)具有光色好(與日光接近),節(jié)能(電光轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)高于白熾燈,也高于熒光燈,是一種冷光源),壽命長(壽命是熒光燈的幾倍(白熾燈的幾十倍),環(huán)保無污染的特點(diǎn)成為白熾燈和熒光燈的有力挑戰(zhàn)者。但其不足之處是目前價格較高。據(jù)介紹,在深圳1瓦白光燈的價格要十幾元,3瓦、5瓦燈的價格更高迭數(shù)十元之多,因而難以推廣使用。目前,白光燈已發(fā)展到第二代;第一代白光燈的價格已大幅下降,Φ5白光燈的價格已降到0.25/只,拆機(jī)Φ5白光燈的價格為0.2/只,此價格已經(jīng)可以接受。筆者不久前以每只0.16元的價格郵購了幾十只拆機(jī)件Φ5白光燈,用它制作了幾只照明燈,效果不錯,現(xiàn)向愛好者作一介紹。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/200411.htm市電220V1.2W白光LED照明燈
用一只易拉罐的球形罐底,用剪刀修圓,在上面鉆出20個小孔,小孔的分布呈圓形,盡量制作得美觀些,孔的大小以剛好能嵌入白光燈為度,如圖1所示。每只白光燈的工作電壓為3.0V~3.6V,4只白光燈串聯(lián)組成一組,工作電壓為12.0V~14.4V,5組白光燈再并聯(lián)起來,在12.6V電壓時的電流約等于100mA,消耗的功率1.26W。
要在220V市電工作,需要一個降壓整流濾波電路,比較省錢的辦法是使用廢舊的節(jié)能燈控制電路。節(jié)能燈可以說是家家都有,因價值低,損壞后維修店不愿意修理,一般均作廢棄處理,因此可以不花錢或只花上少量錢在廢品站等地方得到。其實(shí)大多數(shù)損壞的節(jié)能燈只是燈管壞了,其電路往往完好可用,即使損壞了也容易修復(fù)。5W~13W節(jié)能燈基本上均采用同一種電路和元件,圖2是一種節(jié)能燈的電路圖。
市電經(jīng)整流和C1、C2濾波后得到約300V直流電加在Q1、Q2組成的逆變電路,產(chǎn)生數(shù)十千赫的高頻振蕩,經(jīng)L、C5、T對燈管放電,使節(jié)能燈發(fā)光。L和C5組成串聯(lián)諧振電路,諧振在逆變電路產(chǎn)生的高頻振蕩頻率上。燈管啟動時,燈管未導(dǎo)通放電,諧振回路中只有燈管的燈絲電阻,阻值比較小,回路中的電流比較大,此電流在L和C5上產(chǎn)生數(shù)百伏的電壓,C5上的電壓使燈管擊穿放電發(fā)光。燈管放電后內(nèi)阻很小,它并聯(lián)在C5上使諧振回路的Q值大大下降,C5和L上的電壓降低到幾十伏以維持燈管繼續(xù)放電,由此說明節(jié)能燈工作時的電壓變化比較大。要把節(jié)能燈改造為白光燈的電源,可把C5直接聯(lián)接到L和T的初級,再把L改作變壓器,并增加低壓整流濾波電路即可(參見圖3)。
為了使低壓輸出的直流電比較穩(wěn)定,L和C5不能作為諧振電路使用,其諧振頻率應(yīng)遠(yuǎn)低于逆變電路的振蕩頻率,可增加C5的容量,由原來的332改為473(即0.047uF)或更大,甚至不用C5。L改造為變壓器的方法是在L線圈外面加繞低壓繞組。L一般采用0.15~0.17的漆包線,300~320匝。實(shí)測線圈的電壓為80~100V,由此可得每伏的匝數(shù)約等于3。
電源整流的方式可采用橋式全波整流或雙半波整流電路。為了節(jié)省兩個二極管和減小損耗,筆者采用雙半波整流電路,要求變壓器次級線圈的匝數(shù)加倍,并有中心抽頭。供給白光燈的直流電壓選取為12.6V,故次級繞組的電壓應(yīng)為12.6/12=10.5V(電容濾波輸出的直流電壓大約等于交流輸入電壓的1.2倍),次級線圈的匝數(shù)等于10.5×3=31.5,可取為32匝,由此得到次級線圈的匝數(shù)等于64,在32匝抽出中心頭。白光燈的電流為100mA,按銅線每平方毫米允許通過3安培計(jì)算,可選用0.25線徑的漆包線,其截面積等于0.049平方毫米,容許通過的電流是147mA,大于需要的100mA,符合要求。
節(jié)能燈L線圈一般采用亂繞的方式,繞制比較松,占據(jù)的空間較大,要在原線圈外加繞64匝線圈難度較大,解決的辦法可采用自耦變壓器的方式。因電路安裝在節(jié)能燈原來的燈頭內(nèi),人體不會接觸到控斜電路,安全方面沒有問題。自耦方式的效率比較高,用料較省,而且能夠在原有的線圈骨架上繞下。具體方法是,把L線圈的匝數(shù)拆下64匝,然后用0.25左右的漆包線順著原線圈繞制的方向繞64匝,在32匝抽出中心頭。繞線圈不用加墊絕緣材料,不用繞線機(jī)用手繞就可以。若是找不到0.25的漆包線??蓮牧硪粋€節(jié)能燈上拆下L線圈,用線圈上的0.15漆包線3股并起來繞制。線圈裝上磁芯時要注意在磁芯對接處留一個間隙。也就是在接縫處墊上一層不干膠紙,目的是避免磁芯飽和。
整流二極管不能用4007(頻率低)或肖特基管(耐壓低),應(yīng)使用FR107、RU2等快速恢復(fù)二極管。然后把電路板上的銅箔條略作改動,新增加的幾個元件都可以安裝在原來的電路板上。
找來的節(jié)能燈先要試一試電路是否完好能用。電路中最容易損壞的元件是兩個13001三極管,其次是C1、C2、C5和4只整流用的1N4007二極管,其他元件損壞的可能性比較小。用萬用表檢查若元件完好。就可通電試驗(yàn)。先在電源進(jìn)線中串聯(lián)一個300Ω2W~5W的電阻,一來保護(hù)電路(若萬一電路中有未查出的短路故障,有了電阻可避免故障擴(kuò)大),二來可測量電阻上的電壓以算出電路消耗的電流和功率。首先測試電路的空載運(yùn)行情況。即變壓器T2次級不接負(fù)載。通入220V交流電后,300Ω上的電壓在0.9~1.2V就說明電路工作正常。若電壓低于0.8V,表示線圈的感抗比較大,逆變電路不容易起振,電路不能輸出直流電,可用增加T2磁芯間隙的辦法來解決。也就是在磁芯的接縫處再墊上一層紙。若是300Ω上的電壓超過1.4V,說明磁芯的間隙可能比較大??稍囈辉囋诖判窘涌p處改墊薄一些的紙。若是電壓仍然比較大,很可能變壓器內(nèi)部有短路故障,或者是電路上的其他地方有故障??蛰d試驗(yàn)正常后,下一步接上整流濾波電路和假負(fù)載電阻。根據(jù)白光燈的電壓和電流,可算出白光燈的電阻等于12.6/0.1=126Ω,可用一只120Ω2W~5W的電阻代替白光燈接到直流電源上。通電試驗(yàn),120Ω電阻上的電壓在12.4~13.5V就表明電路工作正常。若是電壓偏低,可增加T2次級線圈匝數(shù)或是減小C5的電容量來解決。若電壓偏高,可減少T2次級線圈的匝數(shù)或是增大C5的電容量甚至不用C5。測試完成后,取下假負(fù)載電阻,把白光燈聯(lián)接到電路板上,最后把電路板裝入燈頭內(nèi),再把燈頭和半球形的白光燈用膠粘貼在一起,整個白光燈的制作就告完成,如圖4。
白光燈正常工作時在300Ω上的電壓為2.8V~3.2V,消耗的功率2.1~2.35W,對比5W的節(jié)能燈,(試測了幾只5W節(jié)能燈,其功率均在5.2W左右),白光燈的功率不到5W節(jié)能燈功率的一半,而實(shí)際的照明效果(在燈的正面)與5W節(jié)能燈相當(dāng)。
若當(dāng)?shù)厥须婋妷翰环€(wěn)定,可增加一個由7812組成的穩(wěn)壓電路,如圖5。為了使7812能正常工作,整流濾波后的直流電壓應(yīng)在14V~16V,因此應(yīng)適當(dāng)增加T2次級線圈的匝數(shù)。圖中使用D6的目的是為了使輸出的電壓等于12.6V。
圖6是另一種節(jié)能燈的電路圖,它只用了一只濾波電容,改造的方法基本相同,但C4電容不能省去不用,否則會造成短路。
DIY機(jī)械鍵盤相關(guān)社區(qū):機(jī)械鍵盤DIY
led燈相關(guān)文章:led燈原理
評論