1. РадіоКот :: Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої >>> Виготовлення...
2. РадіоКот :: Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої

РадіоКот :: Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої

>>>

Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої

Бум люмінесцентних енергозберігаючих ламп поступово підходить до свого завершення. На зміну їм вже прийшли світлодіодні лампи, що володіють незаперечними перевагами: краща економічність, моментальний вихід в робочий режим, великий термін служби, вони не містять парів ртуті і не випромінюють ультрафіолет після вигоряння люмінофора усередині колби. Єдина затримка - це поки ще висока вартість світлодіодних ламп. Але якщо є що вийшла з ладу люмінесцентна енергозберігаюча лампа, то її можна легко переробити в світлодіодну, використовуючи наведені нижче способи.

Спочатку невелика передмова.

Придбані кілька років тому енергозберігаючі лампи фірми ECOLIGHT досить таки швидко стали виходити з ладу. Спочатку перегоріла нитка розжарення в колбі однієї лампи, але ця несправність була оперативно усунена шляхом установки перемички на друкованій платі паралельно обірваної нитки напруження. Лампа чудово запалювалася і від залишилася цілою нитки напруження. Потім та ж доля спіткала другу лампу. Після ремонту, попрацювавши ще десь з півроку, перегоріли і залишилися волоски розжарення спочатку в одній лампі, а через місяць і в інший. Зв'язуватися з люмінесцентними лампами більше не захотілося, і виникла думка про переробку поламаних ламп в світлодіодні.

Перша лампа мала потужність 18 Вт і досить широкий корпус діаметром 55 мм, що наштовхнуло на думку встановити в ньому кілька десятків ультраяскравих білих світлодіодів з робочим струмом 20 мА, включивши їх в мережу послідовно через діодний міст, а в якості гасить баласту використовувати конденсатор. В результаті вийшла схема, показана на малюнку нижче:

Всього було використано 40 світлодіодів HL-654H245WC ø4.8 мм з яскравістю 1,5 Cd і кутом 140 °. Схема зібрана на двох друкованих платах з одностороннього фольгованого склотекстоліти:

Між собою плати скріплені за допомогою однієї стійки по центру. Ось що вийшло в результаті:

Суб'єктивно яскравість світіння цієї лампи виявилася приблизно така ж, як і у 30-ватної лампи розжарювання, а споживана потужність - всього 1,1 Вт:

Відтінок лампи в порівнянні з лампою розжарювання вийшов набагато холодніше.

Що цікаво, однотипні і однакові за яскравістю світлодіоди теплого і холодного відтінку, наявні в продажу, відрізняються за ціною в 4 рази, але навіть застосовані світлодіоди теплого світіння (дорожчі) в порівнянні з лампою розжарювання мають синюватий відтінок. Що стосується отриманої вартості виготовленої світлодіодної лампи, то вона виявилася на рівні готової покупної з аналогічною кількістю світлодіодів. Правда невідомо, чи є в цих готових лампах на 220 В випрямляч зі сглаживающим конденсатором. Швидше за все, немає, адже простіше і дешевше з'єднати послідовно пари зустрічно включених світлодіодів і додати баластний конденсатор. І нехай собі блимає лампа з подвоєною частотою мережі, адже китайському виробникові немає ніякого діла до зору споживача.

З огляду на досить високу вартість сорока світлодіодів (0.125 $ * 40 = 5 $), для переробки другий лампи потужністю 9 Вт в корпусі діаметром 38,5 мм

було вирішено використовувати один потужний трёхваттний світлодіод. Вибір припав на EDEX-3LA1-E1 вартістю 1.875 $, який має такі характеристики:

колірна температура ............................... 3200 К;

світловий потік (при струмі 700 мА) .............. 130 лм;

кут світіння ........................................... 135 °;

робочий струм ............................................. 700 мА;

напруга .............................................. 4 В.

До цих светодиодам в продажі є готові радіатори "STAR" вартістю 0.156 $:

Щоб отримати струм величиною до 700мА для заживлення такого потужного світлодіода було вирішено використовувати вже наявний перетворювач в перегоріли люмінесцентної лампи. Замкнув всі висновки колби лампи і намотавши на наявний на платі дросель додаткову обмотку, такий перетворювач можна перетворити джерело живлення з мінімальними витратами. По суті, з лампи виходить готовий електронний трансформатор, необхідно тільки забезпечити стабілізований струм для живлення світлодіода.

Ось схема енергозберігаючої лампи, змальована прямо з плати:

Для переробки її в електронний трансформатор досить випаять колбу, замкнути між собою точки 2 і 4 плати і намотати додаткову обмотку на дросель L2. До додаткової обмотці підключається випрямляч з фільтром.

Для стабілізації струму через світлодіод спочатку був випробуваний спосіб, запропонований в [1]. Суть його полягає в намотуванні додаткової обмотки на керуючий трансформатор T1 і шунтуванні її відкриваються польовими транзисторами для зриву коливань перетворювача при перевищенні вихідної напруги (струму). Однак нічого путнього з цього не вийшло. Як показав аналіз роботи наведеної вище схеми, для відновлення коливань перетворювача необхідно час близько 3 мс для заряду конденсатора C3 до напруги пробою динистора DB3 (30 В). Навіть при дуже короткочасному шунтуванні додаткової обмотки на Т1 час повторного запуску перетворювача становило близько 3 мс. В результаті регулювальна характеристика перетворювача виходить неповною. При спробі лише "злегка" зменшити вихідну напругу, наприклад до 90 ... 95%, на виході фільтра випрямляча (з додатковою силовою обмотки дроселя) замість постійної напруги відразу з'являлися короткі позитивні імпульси з відносно тривалими провалами 3 мс. Тобто межі регулювання були можливі лише на початковому невеликій ділянці роботи перетворювача.

Тому було застосовано інше схемне рішення, показане на малюнку нижче:

Додаткова схема являє собою імпульсний стабілізатор струму, зібраний без застосування спеціалізованих мікросхем на широко поширеною дешевої елементній базі. На дросель лампи намотується додаткова обмотка, напруга з якої подається на діодний міст VD1 ... VD4 з конденсаторами фільтра C1, C3. Використання мостової схеми викликано складністю намотування на дросель L2 вдвічі більшого числа витків з відведенням від середини зважаючи на обмежений місця.

На мікросхемі DA1 виконаний стабілізатор напруги +2,5 В для живлення компаратора DA2 і резистивного формувача опорної напруги R5, R6. Резистор R7 опором 0,1 Ом виконує функцію датчика струму. На транзисторах VT1, VT2 зібраний силовий ключ. У початковому стані при подачі живлення, поки струм через світлодіод HL1 ще не протікає, на виході компаратора DA2 високий рівень, VT1 закритий а VT2 відкритий через R4. Через дросель L1 в навантаження протікає наростаючий струм. При перевищенні на вході інвертується компаратора DA2 опорного напруги останній переключається в стан з низьким рівнем на виході. VT1 різко відкривається і шунтує перехід з-і VT2, закриваючи останній і викликаючи струм самоіндукції в ланцюзі VD5, L1, C4, C5, HL1, R7. Після зменшення напруги на інвертується вході компаратора DA2 в міру розряду C4, C5, останній знову переходить в стан з високим рівнем на виході. VT1 закривається, VT2 відкривається і весь процес повторюється заново. Частота коливань при вхідній напрузі 7 В становить 50 ... 70 кГц. Виміряний ККД імпульсного стабілізатора струму склав 86%.

Величина струму через світлодіод обрано рівної 0,6 А для більш щадного режиму роботи і меншого його нагрівання.

Процедура переробки енергозберігаючої лампи

Розкривається корпус лампи за допомогою плоскої викрутки (кріплення на засувках). Верхня частина з колбою обережно утилізується (Увага! У колбі пари ртуті! При пошкодженні колби необхідно провести обробку оточуючих контактували предметів розчином марганцівки). З плати конденсатор C5 можна випаять, тому що в роботі він не бере. Закорочуються точки 2 і 4 на платі. Випаюється дросель L2 і проводом МГТФ-0,1 намотується додаткова обмотка з 14 витків (практично до повного заповнення зазору). Краще використовувати саме МГТФ для гарної гальванічної розв'язки.

Дросель упаюється на місце. Не завадить перевірити ESR-метром електроліт C3. При можливості його краще замінити на новий ємністю 4,7 ... 10 мкФ х 400 В (105 ° С). Це зменшить пульсації частотою 100 Гц на виході перетворювача.

Після цього виготовляється плата з одностороннього фольгованого склотекстоліти:

Для виготовлення дроселя L1 використаний готовий ДП2-0,1 на 100 мкГн. З нього ножем знята штатна обмотка і намотана нова проводом ПЕВ2 ø0,3 мм в рівномірно по всій довжині сердечника в 3 шари. Індуктивність дроселя 51 мкГн. Можна використовувати і покупної дросель відповідних габаритів з індуктивністю 47 мкГн і розрахований на струм не менше 1,5 ... 2 А.

Транзистор VT2 IRLML6401 можна спробувати замінити на IRLML6402.

Діоди VD1 ... VD4 SS14 можна замінити на будь-які відповідні SMD-діоди Шотткі, розраховані на струм не менше 1А і зворотна напруга 30 ... 40В, наприклад SM5818, SM5819.

Діод VD5 SS24 (2А, 40В) замінимо на SS22, 10BQ015 або аналогічні.

Як було сказано вище, світлодіод розпаювали на готовий радіатор "STAR", який в свою чергу встановлюється на більш масивний радіатор. В даному випадку використаний радіатор зі старою материнської плати. З відрізаними "вушками" кріплення його габарити 37,5 х 37,5 х 6 мм. Радіатор кріпиться до додаткової плати на 3-х стійках М3х15. Сама плата кріпиться до верхньої частини корпусу лампи декількома витками ізоляційної стрічки. Між штатної і додаткової платами необхідно прокласти ізоляційну прокладку, вирізану, наприклад, з нефольгірованного склотекстоліти.

Перше включення доопрацьованій лампи бажано проводити з навантаженням у вигляді 5-ватного резистора опором 5 ... 6 Ом з послідовно включеним амперметром. До мережі 220 В лампу безпечніше включати через звичайну лампочку розжарювання на 40 ... 60 Вт. У нормальному режимі роботи її спіраль світитися не повинна. На катоді VD5 повинні бути присутніми прямокутні імпульси частотою 50 ... 70 кГц. Напруга на C3 має бути 5 ... 8 В, струм через навантаження 0,6 А. Більш точно величину струму можна виставити підбором опору резистора R5. Після цього можна підключати світлодіод.

Суб'єктивно яскравість світіння доопрацьованій таким чином лампи відповідає лампі розжарювання потужністю 30 Вт. Відтінок теплий, але в порівнянні з лампою розжарювання трохи холодніше. Виміряна споживана потужність склала 3,3 Вт:

Собівартість другого варіанту світлодіодної лампи склала близько 3.2 $.

література:

1) Як стабілізувати електронний трансформатор. А.Е.Шуфотінскій. Радіоаматор №1 / 2010.

файли:
Datasheet на світлодіод
Плата 1 в Layout
Плата 2 в Layout

Всі питання в Форум .

РадіоКот :: Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої

>>>

Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої

Бум люмінесцентних енергозберігаючих ламп поступово підходить до свого завершення. На зміну їм вже прийшли світлодіодні лампи, що володіють незаперечними перевагами: краща економічність, моментальний вихід в робочий режим, великий термін служби, вони не містять парів ртуті і не випромінюють ультрафіолет після вигоряння люмінофора усередині колби. Єдина затримка - це поки ще висока вартість світлодіодних ламп. Але якщо є що вийшла з ладу люмінесцентна енергозберігаюча лампа, то її можна легко переробити в світлодіодну, використовуючи наведені нижче способи.

Спочатку невелика передмова.

Придбані кілька років тому енергозберігаючі лампи фірми ECOLIGHT досить таки швидко стали виходити з ладу. Спочатку перегоріла нитка розжарення в колбі однієї лампи, але ця несправність була оперативно усунена шляхом установки перемички на друкованій платі паралельно обірваної нитки напруження. Лампа чудово запалювалася і від залишилася цілою нитки напруження. Потім та ж доля спіткала другу лампу. Після ремонту, попрацювавши ще десь з півроку, перегоріли і залишилися волоски розжарення спочатку в одній лампі, а через місяць і в інший. Зв'язуватися з люмінесцентними лампами більше не захотілося, і виникла думка про переробку поламаних ламп в світлодіодні.

Перша лампа мала потужність 18 Вт і досить широкий корпус діаметром 55 мм, що наштовхнуло на думку встановити в ньому кілька десятків ультраяскравих білих світлодіодів з робочим струмом 20 мА, включивши їх в мережу послідовно через діодний міст, а в якості гасить баласту використовувати конденсатор. В результаті вийшла схема, показана на малюнку нижче:

Всього було використано 40 світлодіодів HL-654H245WC ø4.8 мм з яскравістю 1,5 Cd і кутом 140 °. Схема зібрана на двох друкованих платах з одностороннього фольгованого склотекстоліти:

Між собою плати скріплені за допомогою однієї стійки по центру. Ось що вийшло в результаті:

Суб'єктивно яскравість світіння цієї лампи виявилася приблизно така ж, як і у 30-ватної лампи розжарювання, а споживана потужність - всього 1,1 Вт:

Відтінок лампи в порівнянні з лампою розжарювання вийшов набагато холодніше.

Що цікаво, однотипні і однакові за яскравістю світлодіоди теплого і холодного відтінку, наявні в продажу, відрізняються за ціною в 4 рази, але навіть застосовані світлодіоди теплого світіння (дорожчі) в порівнянні з лампою розжарювання мають синюватий відтінок. Що стосується отриманої вартості виготовленої світлодіодної лампи, то вона виявилася на рівні готової покупної з аналогічною кількістю світлодіодів. Правда невідомо, чи є в цих готових лампах на 220 В випрямляч зі сглаживающим конденсатором. Швидше за все, немає, адже простіше і дешевше з'єднати послідовно пари зустрічно включених світлодіодів і додати баластний конденсатор. І нехай собі блимає лампа з подвоєною частотою мережі, адже китайському виробникові немає ніякого діла до зору споживача.

З огляду на досить високу вартість сорока світлодіодів (0.125 $ * 40 = 5 $), для переробки другий лампи потужністю 9 Вт в корпусі діаметром 38,5 мм

було вирішено використовувати один потужний трёхваттний світлодіод. Вибір припав на EDEX-3LA1-E1 вартістю 1.875 $, який має такі характеристики:

колірна температура ............................... 3200 К;

світловий потік (при струмі 700 мА) .............. 130 лм;

кут світіння ........................................... 135 °;

робочий струм ............................................. 700 мА;

напруга .............................................. 4 В.

До цих светодиодам в продажі є готові радіатори "STAR" вартістю 0.156 $:

Щоб отримати струм величиною до 700мА для заживлення такого потужного світлодіода було вирішено використовувати вже наявний перетворювач в перегоріли люмінесцентної лампи. Замкнув всі висновки колби лампи і намотавши на наявний на платі дросель додаткову обмотку, такий перетворювач можна перетворити джерело живлення з мінімальними витратами. По суті, з лампи виходить готовий електронний трансформатор, необхідно тільки забезпечити стабілізований струм для живлення світлодіода.

Ось схема енергозберігаючої лампи, змальована прямо з плати:

Для переробки її в електронний трансформатор досить випаять колбу, замкнути між собою точки 2 і 4 плати і намотати додаткову обмотку на дросель L2. До додаткової обмотці підключається випрямляч з фільтром.

Для стабілізації струму через світлодіод спочатку був випробуваний спосіб, запропонований в [1]. Суть його полягає в намотуванні додаткової обмотки на керуючий трансформатор T1 і шунтуванні її відкриваються польовими транзисторами для зриву коливань перетворювача при перевищенні вихідної напруги (струму). Однак нічого путнього з цього не вийшло. Як показав аналіз роботи наведеної вище схеми, для відновлення коливань перетворювача необхідно час близько 3 мс для заряду конденсатора C3 до напруги пробою динистора DB3 (30 В). Навіть при дуже короткочасному шунтуванні додаткової обмотки на Т1 час повторного запуску перетворювача становило близько 3 мс. В результаті регулювальна характеристика перетворювача виходить неповною. При спробі лише "злегка" зменшити вихідну напругу, наприклад до 90 ... 95%, на виході фільтра випрямляча (з додатковою силовою обмотки дроселя) замість постійної напруги відразу з'являлися короткі позитивні імпульси з відносно тривалими провалами 3 мс. Тобто межі регулювання були можливі лише на початковому невеликій ділянці роботи перетворювача.

Тому було застосовано інше схемне рішення, показане на малюнку нижче:

Додаткова схема являє собою імпульсний стабілізатор струму, зібраний без застосування спеціалізованих мікросхем на широко поширеною дешевої елементній базі. На дросель лампи намотується додаткова обмотка, напруга з якої подається на діодний міст VD1 ... VD4 з конденсаторами фільтра C1, C3. Використання мостової схеми викликано складністю намотування на дросель L2 вдвічі більшого числа витків з відведенням від середини зважаючи на обмежений місця.

На мікросхемі DA1 виконаний стабілізатор напруги +2,5 В для живлення компаратора DA2 і резистивного формувача опорної напруги R5, R6. Резистор R7 опором 0,1 Ом виконує функцію датчика струму. На транзисторах VT1, VT2 зібраний силовий ключ. У початковому стані при подачі живлення, поки струм через світлодіод HL1 ще не протікає, на виході компаратора DA2 високий рівень, VT1 закритий а VT2 відкритий через R4. Через дросель L1 в навантаження протікає наростаючий струм. При перевищенні на вході інвертується компаратора DA2 опорного напруги останній переключається в стан з низьким рівнем на виході. VT1 різко відкривається і шунтує перехід з-і VT2, закриваючи останній і викликаючи струм самоіндукції в ланцюзі VD5, L1, C4, C5, HL1, R7. Після зменшення напруги на інвертується вході компаратора DA2 в міру розряду C4, C5, останній знову переходить в стан з високим рівнем на виході. VT1 закривається, VT2 відкривається і весь процес повторюється заново. Частота коливань при вхідній напрузі 7 В становить 50 ... 70 кГц. Виміряний ККД імпульсного стабілізатора струму склав 86%.

Величина струму через світлодіод обрано рівної 0,6 А для більш щадного режиму роботи і меншого його нагрівання.

Процедура переробки енергозберігаючої лампи

Розкривається корпус лампи за допомогою плоскої викрутки (кріплення на засувках). Верхня частина з колбою обережно утилізується (Увага! У колбі пари ртуті! При пошкодженні колби необхідно провести обробку оточуючих контактували предметів розчином марганцівки). З плати конденсатор C5 можна випаять, тому що в роботі він не бере. Закорочуються точки 2 і 4 на платі. Випаюється дросель L2 і проводом МГТФ-0,1 намотується додаткова обмотка з 14 витків (практично до повного заповнення зазору). Краще використовувати саме МГТФ для гарної гальванічної розв'язки.

Дросель упаюється на місце. Не завадить перевірити ESR-метром електроліт C3. При можливості його краще замінити на новий ємністю 4,7 ... 10 мкФ х 400 В (105 ° С). Це зменшить пульсації частотою 100 Гц на виході перетворювача.

Після цього виготовляється плата з одностороннього фольгованого склотекстоліти:

Для виготовлення дроселя L1 використаний готовий ДП2-0,1 на 100 мкГн. З нього ножем знята штатна обмотка і намотана нова проводом ПЕВ2 ø0,3 мм в рівномірно по всій довжині сердечника в 3 шари. Індуктивність дроселя 51 мкГн. Можна використовувати і покупної дросель відповідних габаритів з індуктивністю 47 мкГн і розрахований на струм не менше 1,5 ... 2 А.

Транзистор VT2 IRLML6401 можна спробувати замінити на IRLML6402.

Діоди VD1 ... VD4 SS14 можна замінити на будь-які відповідні SMD-діоди Шотткі, розраховані на струм не менше 1А і зворотна напруга 30 ... 40В, наприклад SM5818, SM5819.

Діод VD5 SS24 (2А, 40В) замінимо на SS22, 10BQ015 або аналогічні.

Як було сказано вище, світлодіод розпаювали на готовий радіатор "STAR", який в свою чергу встановлюється на більш масивний радіатор. В даному випадку використаний радіатор зі старою материнської плати. З відрізаними "вушками" кріплення його габарити 37,5 х 37,5 х 6 мм. Радіатор кріпиться до додаткової плати на 3-х стійках М3х15. Сама плата кріпиться до верхньої частини корпусу лампи декількома витками ізоляційної стрічки. Між штатної і додаткової платами необхідно прокласти ізоляційну прокладку, вирізану, наприклад, з нефольгірованного склотекстоліти.

Перше включення доопрацьованій лампи бажано проводити з навантаженням у вигляді 5-ватного резистора опором 5 ... 6 Ом з послідовно включеним амперметром. До мережі 220 В лампу безпечніше включати через звичайну лампочку розжарювання на 40 ... 60 Вт. У нормальному режимі роботи її спіраль світитися не повинна. На катоді VD5 повинні бути присутніми прямокутні імпульси частотою 50 ... 70 кГц. Напруга на C3 має бути 5 ... 8 В, струм через навантаження 0,6 А. Більш точно величину струму можна виставити підбором опору резистора R5. Після цього можна підключати світлодіод.

Суб'єктивно яскравість світіння доопрацьованій таким чином лампи відповідає лампі розжарювання потужністю 30 Вт. Відтінок теплий, але в порівнянні з лампою розжарювання трохи холодніше. Виміряна споживана потужність склала 3,3 Вт:

Собівартість другого варіанту світлодіодної лампи склала близько 3.2 $.

література:

1) Як стабілізувати електронний трансформатор. А.Е.Шуфотінскій. Радіоаматор №1 / 2010.

файли:
Datasheet на світлодіод
Плата 1 в Layout
Плата 2 в Layout

Всі питання в Форум .

РадіоКот :: Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої

>>>

Виготовлення світлодіодної лампи з непридатною енергозберігаючої

Бум люмінесцентних енергозберігаючих ламп поступово підходить до свого завершення. На зміну їм вже прийшли світлодіодні лампи, що володіють незаперечними перевагами: краща економічність, моментальний вихід в робочий режим, великий термін служби, вони не містять парів ртуті і не випромінюють ультрафіолет після вигоряння люмінофора усередині колби. Єдина затримка - це поки ще висока вартість світлодіодних ламп. Але якщо є що вийшла з ладу люмінесцентна енергозберігаюча лампа, то її можна легко переробити в світлодіодну, використовуючи наведені нижче способи.

Спочатку невелика передмова.

Придбані кілька років тому енергозберігаючі лампи фірми ECOLIGHT досить таки швидко стали виходити з ладу. Спочатку перегоріла нитка розжарення в колбі однієї лампи, але ця несправність була оперативно усунена шляхом установки перемички на друкованій платі паралельно обірваної нитки напруження. Лампа чудово запалювалася і від залишилася цілою нитки напруження. Потім та ж доля спіткала другу лампу. Після ремонту, попрацювавши ще десь з півроку, перегоріли і залишилися волоски розжарення спочатку в одній лампі, а через місяць і в інший. Зв'язуватися з люмінесцентними лампами більше не захотілося, і виникла думка про переробку поламаних ламп в світлодіодні.

Перша лампа мала потужність 18 Вт і досить широкий корпус діаметром 55 мм, що наштовхнуло на думку встановити в ньому кілька десятків ультраяскравих білих світлодіодів з робочим струмом 20 мА, включивши їх в мережу послідовно через діодний міст, а в якості гасить баласту використовувати конденсатор. В результаті вийшла схема, показана на малюнку нижче:

Всього було використано 40 світлодіодів HL-654H245WC ø4.8 мм з яскравістю 1,5 Cd і кутом 140 °. Схема зібрана на двох друкованих платах з одностороннього фольгованого склотекстоліти:

Між собою плати скріплені за допомогою однієї стійки по центру. Ось що вийшло в результаті:

Суб'єктивно яскравість світіння цієї лампи виявилася приблизно така ж, як і у 30-ватної лампи розжарювання, а споживана потужність - всього 1,1 Вт:

Відтінок лампи в порівнянні з лампою розжарювання вийшов набагато холодніше.

Що цікаво, однотипні і однакові за яскравістю світлодіоди теплого і холодного відтінку, наявні в продажу, відрізняються за ціною в 4 рази, але навіть застосовані світлодіоди теплого світіння (дорожчі) в порівнянні з лампою розжарювання мають синюватий відтінок. Що стосується отриманої вартості виготовленої світлодіодної лампи, то вона виявилася на рівні готової покупної з аналогічною кількістю світлодіодів. Правда невідомо, чи є в цих готових лампах на 220 В випрямляч зі сглаживающим конденсатором. Швидше за все, немає, адже простіше і дешевше з'єднати послідовно пари зустрічно включених світлодіодів і додати баластний конденсатор. І нехай собі блимає лампа з подвоєною частотою мережі, адже китайському виробникові немає ніякого діла до зору споживача.

З огляду на досить високу вартість сорока світлодіодів (0.125 $ * 40 = 5 $), для переробки другий лампи потужністю 9 Вт в корпусі діаметром 38,5 мм

було вирішено використовувати один потужний трёхваттний світлодіод. Вибір припав на EDEX-3LA1-E1 вартістю 1.875 $, який має такі характеристики:

колірна температура ............................... 3200 К;

світловий потік (при струмі 700 мА) .............. 130 лм;

кут світіння ........................................... 135 °;

робочий струм ............................................. 700 мА;

напруга .............................................. 4 В.

До цих светодиодам в продажі є готові радіатори "STAR" вартістю 0.156 $:

Щоб отримати струм величиною до 700мА для заживлення такого потужного світлодіода було вирішено використовувати вже наявний перетворювач в перегоріли люмінесцентної лампи. Замкнув всі висновки колби лампи і намотавши на наявний на платі дросель додаткову обмотку, такий перетворювач можна перетворити джерело живлення з мінімальними витратами. По суті, з лампи виходить готовий електронний трансформатор, необхідно тільки забезпечити стабілізований струм для живлення світлодіода.

Ось схема енергозберігаючої лампи, змальована прямо з плати:

Для переробки її в електронний трансформатор досить випаять колбу, замкнути між собою точки 2 і 4 плати і намотати додаткову обмотку на дросель L2. До додаткової обмотці підключається випрямляч з фільтром.

Для стабілізації струму через світлодіод спочатку був випробуваний спосіб, запропонований в [1]. Суть його полягає в намотуванні додаткової обмотки на керуючий трансформатор T1 і шунтуванні її відкриваються польовими транзисторами для зриву коливань перетворювача при перевищенні вихідної напруги (струму). Однак нічого путнього з цього не вийшло. Як показав аналіз роботи наведеної вище схеми, для відновлення коливань перетворювача необхідно час близько 3 мс для заряду конденсатора C3 до напруги пробою динистора DB3 (30 В). Навіть при дуже короткочасному шунтуванні додаткової обмотки на Т1 час повторного запуску перетворювача становило близько 3 мс. В результаті регулювальна характеристика перетворювача виходить неповною. При спробі лише "злегка" зменшити вихідну напругу, наприклад до 90 ... 95%, на виході фільтра випрямляча (з додатковою силовою обмотки дроселя) замість постійної напруги відразу з'являлися короткі позитивні імпульси з відносно тривалими провалами 3 мс. Тобто межі регулювання були можливі лише на початковому невеликій ділянці роботи перетворювача.

Тому було застосовано інше схемне рішення, показане на малюнку нижче:

Додаткова схема являє собою імпульсний стабілізатор струму, зібраний без застосування спеціалізованих мікросхем на широко поширеною дешевої елементній базі. На дросель лампи намотується додаткова обмотка, напруга з якої подається на діодний міст VD1 ... VD4 з конденсаторами фільтра C1, C3. Використання мостової схеми викликано складністю намотування на дросель L2 вдвічі більшого числа витків з відведенням від середини зважаючи на обмежений місця.

На мікросхемі DA1 виконаний стабілізатор напруги +2,5 В для живлення компаратора DA2 і резистивного формувача опорної напруги R5, R6. Резистор R7 опором 0,1 Ом виконує функцію датчика струму. На транзисторах VT1, VT2 зібраний силовий ключ. У початковому стані при подачі живлення, поки струм через світлодіод HL1 ще не протікає, на виході компаратора DA2 високий рівень, VT1 закритий а VT2 відкритий через R4. Через дросель L1 в навантаження протікає наростаючий струм. При перевищенні на вході інвертується компаратора DA2 опорного напруги останній переключається в стан з низьким рівнем на виході. VT1 різко відкривається і шунтує перехід з-і VT2, закриваючи останній і викликаючи струм самоіндукції в ланцюзі VD5, L1, C4, C5, HL1, R7. Після зменшення напруги на інвертується вході компаратора DA2 в міру розряду C4, C5, останній знову переходить в стан з високим рівнем на виході. VT1 закривається, VT2 відкривається і весь процес повторюється заново. Частота коливань при вхідній напрузі 7 В становить 50 ... 70 кГц. Виміряний ККД імпульсного стабілізатора струму склав 86%.

Величина струму через світлодіод обрано рівної 0,6 А для більш щадного режиму роботи і меншого його нагрівання.

Процедура переробки енергозберігаючої лампи

Розкривається корпус лампи за допомогою плоскої викрутки (кріплення на засувках). Верхня частина з колбою обережно утилізується (Увага! У колбі пари ртуті! При пошкодженні колби необхідно провести обробку оточуючих контактували предметів розчином марганцівки). З плати конденсатор C5 можна випаять, тому що в роботі він не бере. Закорочуються точки 2 і 4 на платі. Випаюється дросель L2 і проводом МГТФ-0,1 намотується додаткова обмотка з 14 витків (практично до повного заповнення зазору). Краще використовувати саме МГТФ для гарної гальванічної розв'язки.

Дросель упаюється на місце. Не завадить перевірити ESR-метром електроліт C3. При можливості його краще замінити на новий ємністю 4,7 ... 10 мкФ х 400 В (105 ° С). Це зменшить пульсації частотою 100 Гц на виході перетворювача.

Після цього виготовляється плата з одностороннього фольгованого склотекстоліти:

Для виготовлення дроселя L1 використаний готовий ДП2-0,1 на 100 мкГн. З нього ножем знята штатна обмотка і намотана нова проводом ПЕВ2 ø0,3 мм в рівномірно по всій довжині сердечника в 3 шари. Індуктивність дроселя 51 мкГн. Можна використовувати і покупної дросель відповідних габаритів з індуктивністю 47 мкГн і розрахований на струм не менше 1,5 ... 2 А.

Транзистор VT2 IRLML6401 можна спробувати замінити на IRLML6402.

Діоди VD1 ... VD4 SS14 можна замінити на будь-які відповідні SMD-діоди Шотткі, розраховані на струм не менше 1А і зворотна напруга 30 ... 40В, наприклад SM5818, SM5819.

Діод VD5 SS24 (2А, 40В) замінимо на SS22, 10BQ015 або аналогічні.

Як було сказано вище, світлодіод розпаювали на готовий радіатор "STAR", який в свою чергу встановлюється на більш масивний радіатор. В даному випадку використаний радіатор зі старою материнської плати. З відрізаними "вушками" кріплення його габарити 37,5 х 37,5 х 6 мм. Радіатор кріпиться до додаткової плати на 3-х стійках М3х15. Сама плата кріпиться до верхньої частини корпусу лампи декількома витками ізоляційної стрічки. Між штатної і додаткової платами необхідно прокласти ізоляційну прокладку, вирізану, наприклад, з нефольгірованного склотекстоліти.

Перше включення доопрацьованій лампи бажано проводити з навантаженням у вигляді 5-ватного резистора опором 5 ... 6 Ом з послідовно включеним амперметром. До мережі 220 В лампу безпечніше включати через звичайну лампочку розжарювання на 40 ... 60 Вт. У нормальному режимі роботи її спіраль світитися не повинна. На катоді VD5 повинні бути присутніми прямокутні імпульси частотою 50 ... 70 кГц. Напруга на C3 має бути 5 ... 8 В, струм через навантаження 0,6 А. Більш точно величину струму можна виставити підбором опору резистора R5. Після цього можна підключати світлодіод.

Суб'єктивно яскравість світіння доопрацьованій таким чином лампи відповідає лампі розжарювання потужністю 30 Вт. Відтінок теплий, але в порівнянні з лампою розжарювання трохи холодніше. Виміряна споживана потужність склала 3,3 Вт:

Собівартість другого варіанту світлодіодної лампи склала близько 3.2 $.

література:

1) Як стабілізувати електронний трансформатор. А.Е.Шуфотінскій. Радіоаматор №1 / 2010.

файли:
Datasheet на світлодіод
Плата 1 в Layout
Плата 2 в Layout

Всі питання в Форум .