Wymień halogeny Bi-Pin niskiego napięcia na diody LED: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

W tej instrukcji opisano, jak łatwo zmodernizować niskonapięciowe (12 V) dwupinowe oprawy halogenowe w „żarówkę” LED o dużej mocy, która będzie zużywać mniej energii (<10 W), działać dłużej (50 000 godzin) i da w przybliżeniu takie same strumień świetlny (~300 lumenów). Ten typ oprawy jest najczęściej używany jako oświetlenie akcentujące lub skoncentrowane zadanie lub oświetlenie dolne, takie jak gabloty, lampki do czytania, lampy biurkowe i wisiorki nad wyspą. Ta instrukcja jest podobna do niektórych z moich innych (patrz linki poniżej), ale reprezentuje najnowsze wysiłki zmierzające do zwiększenia łatwości integracji, niskich kosztów i praktycznego wykorzystania coraz tańszych diod LED o dużej mocy. Z każdą iteracją zmniejszają się przeszkody w stosowaniu diod LED w rzeczywistych zastosowaniach mieszkaniowych.

Krok 1: Narzędzia i materiały

Materiały, z których wykonana jest lampa LED, są kluczem do jej wydajności, długiej żywotności i ostatecznego udanego zastąpienia tradycyjnej żarówki lub żarówki halogenowej. Najważniejszym elementem jest radiator, który okazał się najtrudniejszy do znalezienia w formacie zgodnym z kandydującą oprawą oświetleniową. Istnieje wiele radiatorów, ale niewiele zostało zaprojektowanych z myślą o okrągłym kloszu ze szkła artystycznego. Niedawno natknąłem się na część na Digikey, która została zaprojektowana dla diod powerLED, miała rozmiar i elastyczność, aby zintegrować się z konwencjonalną oprawą oświetleniową i była wystarczająco tania, aby rozważyć. Inne kluczowe elementy to oczywiście sama dioda LED i obwód napędowy. Na rynku dostępnych jest wiele diod LED o dużej mocy, ale w przypadku oświetlenia mieszkaniowego czysta moc nie jest najważniejszym czynnikiem. Diody LED o najwyższej wydajności i najwyższej mocy są „fajne”, ponieważ ich moc jest bardzo niebieska i nie zachęca do ogólnego oświetlenia w domu. Często wskazuje na to ich ocena koloru, podana w stopniach Kelvina. Zimna biel jest w zakresie 6500K, neutralna biel w zakresie 4500K i ciepła biel w zakresie 3700K. Problem w przypadku diod LED polega na tym, że mieszanka luminoforów stosowana w celu nagrzania się, a tym samym bardziej atrakcyjnego strumienia świetlnego, staje się coraz mniej wydajna. Tak więc najwyższa chłodna dioda LED może emitować 100 lumenów na wat, podczas gdy najlepsze ciepłe białe diody LED miałyby zakres 60 lumenów na wat. Bummer. Po niekończących się godzinach szukania i kupowania różnych komponentów LED wykorzystałem poniższe części do zbudowania praktycznego i stosunkowo taniego zamiennika halogenu do mojej wiszącej nad zlewem wiszącej kuchni. Użyłem gwiazdy Philips Rebel 3-LED. Wiele osób woli linię diod LED Cree XR-E, a niektóre diody Cree mają wyższe specyfikacje. Jednak rozmiar Rebela pozwala na umieszczenie 3 z nich w bliskiej odległości, co ma kluczowe znaczenie dla zastąpienia małego dwupinowego halogenu. Użyłem obwodu sterownika firmy DealExtreme, który jest dostarczany bezpośrednio z Chin. Narzędzia i materiały: Radiator, obwód napędu za 3 bi-piny, 2 USD Rebel 3x gwiazda LED, 15 USD Związek termiczny, 7 USD skrawek drewna Klej na gorąco 3 Małe śruby (np. 4 40) Wiercenie i gwintowanie, aby przejść ze śrubamiLut i drut i chęć ich użycia Całkowity koszt to około 20 dolarów, jeśli masz pod ręką pastę termoprzewodzącą i śruby. To jest znacznie tańsze niż w przeszłości. Woot!

Krok 2: Wywierć radiator

Pierwszym krokiem jest wywiercenie trzech otworów w radiatorze, które pasują do trzech z sześciu otworów na płycie LED Star. Płytka gwiaździsta wykonana jest ze specjalnej kanapki termicznej, która pozwala na przejście ciepła z matrycy LED do płytki, a następnie radiator o minimalnym oporze (a tym samym delta T). Tył gwiazdy jest metalowy, ale nie jest połączony elektrycznie z diodami LED i musi mieć stały kontakt termiczny z radiatorem. Więc weź swoją gwiazdę i umieść ją na radiatorze i przyjrzyj się jej lokalizacji, a następnie zrób trzy znaki w wycięciach wokół gwiazdy, aby zaznaczyć, gdzie będziesz wiercić otwory. Następnie zdejmij gwiazdę i wywierć otwory, a następnie stuknij je, aby można było wkręcić śruby bezpośrednio do radiatora. Jeśli nie masz narzędzi lub środków do nabijania otworów, po prostu wywierć je na tyle, aby wkręty przesunęły się przez radiator i użyj nakrętek z tyłu, aby przytrzymać gwiazdę. Zobacz zdjęcia dla wyjaśnienia.

Krok 3: Zamontuj sterownik w bloku drewnianym

Kluczem do dopasowania tej „żarówki” LED do oprawy halogenowej jest kompaktowe zamontowanie sterownika w radiatorze. Osiąga się to poprzez wycięcie kawałka drewna, który mieści się między nogami radiatora i który ma wywiercony środek, w którym możemy bezpiecznie skleić obwód napędu na gorąco. Możesz również wywiercić otwory w nogach radiatora, aby dodać śruby, jeśli nie ufasz gorącemu klejowi. To złącze przejmie wszelkie siły wkładania podczas instalowania lub wyjmowania żarówki, a także utrzyma cały zespół w obliczu bezlitosnej grawitacji. Użyłem wiertła 3/8 cala, aby wywiercić dwa otwory obok siebie i połączyłem je, poruszając wiertłem pod napięciem. Surowy, ale skuteczny. W rezultacie powstała szczelina, w którą układ napędowy ładnie się wpasował. Z kierowcą w złomowisku wypełniłem otwory gorącym klejem, aby wszystko było na miejscu. Zwróć uwagę na sposób, w jaki przewody wychodzą z drewna, aby nie utrudniać styku kołków z oprawą oświetleniową.

Krok 4: Przylutuj dysk do diody LED i zamontuj na radiatorze

Przed podłączeniem diody do radiatora dobrze jest przylutować przewody z układu napędowego do gwiazdy. Po zamontowaniu diody LED na radiatorze, radiator wykona swoje zadanie i odsysa ciepło z gwiazdy, utrudniając lutowanie. Spójrz więc na obwód napędu i zidentyfikuj przewody dodatnie i ujemne. Możesz zastąpić te, które są dostarczane ze sterownikiem, dłuższym, wyraźniej rozpoznawalnym przewodem, ponieważ chińskie sterowniki często mają dziwny kolor przewodu i krótkie, słabo lutowane przewody. Dostajesz to, za co płacisz. Przylutuj przewody do gwiazdy, upewniając się, że przewody + i - sterownika i diody LED pasują do siebie. Powinieneś teraz krótko przetestować diodę LED z zasilaczem lub baterią. Będziesz potrzebował 12VDC lub więcej, mniej niż 30VDC lub więcej. Sprawdź specyfikacje, jeśli masz wątpliwości. Nie pozostawiaj diody LED zapalonej zbyt długo bez zamontowania jej na radiatorze, ponieważ możesz ją uszkodzić lub zniszczyć. Szybko robi się gorąco i wiesz, co mówią o samochodzie wyścigowym na czerwono. Sterownik bi-pin może działać niezależnie od polaryzacji wejściowej, więc nie marnuj czasu na szukanie, który pin jest który. Zadowolony, że wszystko działa, nałóż pastę termoprzewodzącą pod diodą LED, a następnie nałóż diodę LED. Włóż i dokręć 3 śruby, uważając, aby nie zwierały się na żadnym z przewodów lub podkładek na gwieździe. Po pełnym posadzeniu użyj multimetru, aby sprawdzić szorty.

Krok 5: Zamontuj obwód sterownika

Następnym krokiem jest zaklinowanie kawałka drewna z obwodem sterownika w tylnych nóżkach radiatora. Być może trzeba będzie spiłować, przeszlifować lub wyrzeźbić część drewna, aby dopasować. Bądź cierpliwy i nie przecinaj żadnych przewodów. Postaraj się go wepchnąć, aż występy z bi-pin led ledwo wystają poza tylne nogi radiatora. Możesz również wykonać pewne pomiary lub przetestować dopasowanie zestawu w zamierzonej oprawie oświetleniowej, aby upewnić się, że będzie pasować i odpowiednio dostosować wysokość. Po tym wszystkim wyjmij pistolet do klejenia i przyklej blok na miejscu. Po ostygnięciu możesz wywiercić kilka otworów z boku, aby dodać śruby, jeśli chcesz, lub po prostu użyj tak, jak jest. Radiator może się nagrzać na tyle, że klej zmięknie, w zależności od diod LED, używanego prądu i składu kleju. Ten radiator jest przystosowany do rozpraszania 10 W i wzrostu temperatury o 5 stopni C na wat w nieruchomym powietrzu. Tak więc, ponieważ używamy diod LED przy 600mA, jest to około 9W i możemy oczekiwać, że radiator nagrzeje się o 45 stopni niż temperatura otoczenia w stanie ustalonym bez aktywnego chłodzenia. To jest całkiem gorące, więc niektóre śruby mogą nie być złym pomysłem. Lub możesz wycofać prąd, wymieniając bieżący rezystor ustawiony na płycie sterownika. Uważam, że na płycie jest R1 i ma 1,5 lub 3,0 omów w zależności od zakupionej wersji.

Krok 6: Test

Po zamontowaniu sterownika jesteś gotowy do testów. Możesz to zrobić na swojej ławce lub zainstalować w uchwycie lub wyborze. Jeśli widzisz dużo migotania, to twoje urządzenie może nie być niskonapięciowe DC, ale raczej niskonapięciowe AC. Musisz zmodyfikować obwód, aby obsłużyć prąd przemienny, używając prostownika pełnofalowego i niektórych kondensatorów, nie tak źle, ale nie idealnie. Ciesz się i bądź bezpieczny!