|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz sieciowy do lampy LED K48. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie Kupując polubioną lampę LED, autor szybko przekonał się, że czas pracy tego urządzenia bez wymiany zamontowanych w nim elementów galwanicznych jest zbyt krótki. Przełączył lampę na zasilanie sieciowe, zapewniając jednocześnie kilka trybów pracy. Kompaktowa lampa LED, oznaczona na opakowaniu jako „ERA - latarnia kempingowa LED K48”, ma dobrą konstrukcję korpusu. Głównymi zaletami tego produktu jest wysoka jasność i niska cena lampy, w związku z czym koszt każdej z 48 białych superjasnych diod LED w niej zamontowanych jest 4...5 razy niższy niż cena najtańszej jednostki „biała” dioda LED w handlu detalicznym. Lampa zasilana jest trzema ogniwami galwanicznymi rozmiaru AA. Jednak obiecany czas pracy lampy z jednego zestawu elementów alkalicznych wynoszący 15 godzin w rzeczywistości nie przekracza 2...3 godzin.Faktem jest, że wszystkie 48 diod LED jest połączonych równolegle i całkowity pobierany przez nie prąd z akumulator osiąga 0,8 A. Ponieważ koszt zestawu świeżych elementów alkalicznych wielkości AA jest porównywalny z ceną samej lampy, zdecydowano się przystosować ją do zasilania z domowej sieci 220 V.
Schemat przerobionej „latarni kempingowej” pokazano na rys. 1. Może ona pracować w trybach maksymalnej, średniej i małej jasności. Wbudowana akustyka przełącza ją na chwilę ze trybu średniej jasności do trybu maksymalnej jasności za pomocą sygnału dźwiękowego (np. klaskanie w dłonie) przekaźnik Tryb niskiej jasności i niskiej jasności przełącza się ręcznie poprzez rozwarcie styków przełącznika SA1. Gdy rozłącznik jest zamknięty, napięcie sieciowe 220 V AC jest doprowadzane do prostownika mostkowego VD1-VD3 poprzez wkładkę bezpiecznikową FU6, kondensator ograniczający prąd C1 i rezystor R4. Wyprostowane tętnienia napięcia wygładzają kondensatory C7, C8, co eliminuje migotanie diod LED EL1-EL48 o częstotliwości 100 Hz i tłumi skoki prądu przepływającego przez nie po podłączeniu do sieci i pod wpływem szumu impulsowego. Nadmiernemu wzrostowi napięcia na kondensatorach C7, C8 w przypadku przerwania obwodu diody LED zapobiega warystor RU1. Jeśli w pomieszczeniu, w którym zainstalowana jest lampa, jest cicho, kondensator C10 jest rozładowywany, tranzystor polowy VT1 jest zamknięty, tranzystory bipolarne VT2 i VT3 są otwarte, a część prądu dostarczanego przez źródło zasilania jest odprowadzana z diod LED do rezystora R20. Diody LED działają przy prądzie 6,5 mA, co znacznie zwiększa ich żywotność. Tryb ten przydaje się np. gdy lampa służy jako lampka nocna i zbyt jasne oświetlenie zakłóca wypoczynek. Kiedy ktoś jest obecny w pomieszczeniu i wykonuje swoje obowiązki, nieświadomie wytwarza hałas akustyczny. Czujnikiem poziomu hałasu jest mikrofon elektretowy VM1. Wzmacniacz mikrofonowy jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA1, którego wzmocnienie napięciowe jest określone przez stosunek rezystancji rezystorów R8 i R3. Z wyjścia wzmacniacza operacyjnego napięcie częstotliwości audio przez kondensator izolujący C6 i rezystor R9 jest dostarczane do detektora amplitudy na diodach VD5 i VD7. Gdy poziom szumu przekroczy określoną wartość, napięcie na kondensatorze SY stanie się większe niż napięcie progowe tranzystora polowego VT1. Otworzy się, a tranzystory VT2 i VT3 zamkną się. Prąd przez rezystor R20 zatrzyma się, a przez diody LED HL1 - HL48 wzrośnie do 20 mA, zaczną świecić z maksymalną jasnością. Nie ma wzrostu prądu pobieranego z sieci w porównaniu do trybu średniej jasności. Należy zaznaczyć, że czas trwania świecenia o zwiększonej jasności po ustaniu dźwięku powodującego przejście do tego trybu zależy głównie od stałej czasowej obwodu C10R11 oraz od stopnia, w jakim wyprostowane napięcie szumu przekracza napięcie progowe tranzystora VT1. Przy napięciu progowym około 0,9 V czas ekspozycji po pojedynczym klaśnięciu wyniesie 6...7 minut. Rezystor R10 eliminuje negatywny wpływ prądu upływowego kondensatora C6 na działanie obwodu czasowego. Ze względu na fakt, że tranzystory VT1 i VT2 tworzą wyzwalacz Schmitta, jasność diod LED zmienia się gwałtownie i eliminowany jest stan częściowo otwarty tranzystora VT3, któremu towarzyszy rozpraszanie na nim dużej mocy. Kondensatory C2 i C11 zmniejszają czułość urządzenia na szum impulsowy. Napięcie zasilania wyzwalacza Schmitta jest ograniczone do około 10 V przez diodę Zenera VD8. W przypadku węzła wzmacniacza operacyjnego DA1 napięcie jest zmniejszane do 7,5 V za pomocą diody Zenera VD6. Kondensatory C4, C5, C9, C13 blokują kondensatory w obwodach mocy. Gdy przełącznik SA1 jest otwarty, do obwodu zasilania sieciowego podłączony jest rezystor R5 o wysokiej rezystancji, ograniczający prąd diod LED. Napięcie na diodzie Zenera VD6 zmniejsza się do 1 V, a między zaciskami podstawy i emitera tranzystora VT2 - do 0,2 V, co nie wystarcza do otwarcia go i tranzystora VT3. Dlatego nie ma prądu przez rezystor R20, niezależnie od stanu tranzystora VT1. W tym trybie jasność diod LED i moc pobierana przez lampę z sieci 220 V są znacznie zmniejszone. W projekcie można zastosować rezystory C1-4, C1-14, C2-23, MLT, RPM lub podobne importowane o odpowiedniej mocy, a także rezystory do montażu powierzchniowego. Zaleca się stosowanie niepalnych rezystorów P6-12-1 lub importowanych rezystorów wyłączających, takich jak R7 i R1. Optymalna rezystancja rezystora R11 wynosi 10...40 MOhm. Jeśli nie ma rezystora o takiej rezystancji, można go złożyć z kilku mniejszych, łącząc je szeregowo. Aby zmniejszyć prąd upływowy, który znacznie wpływa na czas trwania czasu otwarcia migawki, punkt połączenia diody VD7, kondensatora SY, rezystora R11 i bramki tranzystora VT1 powinien „wisieć w powietrzu”. Warystor FNR-10K241 można zastąpić FNR-14K221, FNR-20K221 i innymi o napięciu klasyfikacyjnym 200...250 V. Napięcie to można zmierzyć dla warystora nieznanego typu przyrządem opisanym w moim artykule „Urządzenie do badania tranzystorów wysokiego napięcia” („Radio”)”, 2003, nr 3, s. 22). Kondensatory tlenkowe - K50-68, K53-19 lub importowane. Kondensator C3 to kondensator foliowy o znamionowym napięciu przemiennym 250...316 V lub stałym 630 V, na przykład K73-17, K73-24 przy 630 V. Kondensatory C6, C10 są ceramiczne wielowarstwowe do montażu powierzchniowego. Aby wydłużyć czas ekspozycji, można zainstalować kondensator C10 o pojemności do 47 μF. Należy jednak pamiętać, że aby w pełni naładować kondensator o większej pojemności, wymagana będzie dłuższa ekspozycja na dźwięk. Pozostałe kondensatory to ceramiczne K10-17, K10-50 lub ich analogi. Diodę Schottky'ego małej mocy BAS140W można zastąpić inną, podobną, o napięciu wstecznym co najmniej 20 V i możliwie niższym maksymalnym prądzie przewodzenia. Zamiast tego można zastosować zwykłe diody germanowe małej mocy (D18, GD507A) lub krzemowe. Zamiast diody 1N914 wystarczy dowolny z 1SS176S, 1N4148, KD521, KDYu2A. Diody 1N4006 można zastąpić 1 N4007, UF4006, UF4007, KD243E, KD247D, a diodę Zenera BZV55C7V5 można zastąpić TZMC-7V5, KS175A, KS175Zh, 2S175A, 2S175Zh. Zamiast diody Zenera KS5YuA można zainstalować 2S5YuA, 1 N5347. Tranzystor KP504G można zastąpić dowolną serią KP501, KP504, KP505 lub importowanym ZVN2120, BSS88. Wskazane jest wybranie instancji o napięciu progowym nie większym niż 1 V. Zamiast tranzystora BF422 można zainstalować BF459, MPSA42, 2N6515, 2N6516, KT940AM. Wymiana tranzystora BF423 - BF492, BF493, MPSA92, 2N6518, 2N6519. Tranzystory wymienionych typów różnią się lokalizacją i przeznaczeniem zacisków. Mikrofon VM1 - dowolny mały elektret, np. z telefonu komórkowego. Przełącznik przyciskowy SA1 to ten, który był wcześniej montowany w lampie. Nieznany jest rodzaj ultrajasnych białych diod LED obecnych w lampie - umieszczono je w przezroczystej obudowie i wyposażono w szeroką, skróconą soczewkę o średnicy 5 mm. W razie potrzeby diody te można wymienić np. na ARL-5213UWC-35cd, ARL-5213UWC-25cd. Obecność wkładki bezpiecznikowej FU1 jest bezwzględnie konieczna.
Wszystkie części zespołu znajdują się w centralnej części korpusu lampy (rys. 2), w miejscu, w którym znajdowały się akumulatory. Wzmacniacz mikrofonowy i tranzystory zmontowano na małej płytce, a elementy powierzchniowe (kilka kondensatorów i rezystorów oraz dioda Schottky'ego VD5) umieszczono na odwrotnej stronie tej płytki, niewidocznej na zdjęciu. Do mocowania części w korpusie lampy wykorzystano kleje Quintol, przezroczysty poliuretan Moment Crystal oraz kleje termotopliwe. Przemianę lampy należy rozpocząć od zmiany pierwotnego połączenia równoległego diod LED na szeregowe. W tym celu co drugą diodę LED wylutowuje się z płytki łukowej, na której jest zamontowana i ponownie lutuje, obracając ją wokół osi podłużnej o 180° i tym samym zmieniając polaryzację przełączania. Wydrukowane przewodniki pomiędzy diodami LED są wycięte w szachownicę. Należy uważnie monitorować prawidłową aktywację każdej diody LED. Można w tym celu zastosować źródło stałego napięcia 12...18 V, podłączając je naprzemiennie poprzez rezystor 15...30 kOhm do grupy kilku diod LED na każdej płytce. Należy pamiętać, że dioda LED podłączona z niewłaściwą polaryzacją może ulec uszkodzeniu, gdy do lampy zostanie przyłożone napięcie sieciowe. Błąd w polaryzacji kilku diod LED może doprowadzić do awarii całego ich zestawu. Podczas ustawiania i obsługi konstrukcji należy pamiętać, że wszystkie jej elementy znajdują się pod napięciem prądu przemiennego 220 V. Kondensatory C7, C8, C12 mogą utrzymywać ładunek przez kilka dni po odłączeniu lampy od sieci. Wskazane jest sprawdzenie funkcjonalności wyprodukowanej jednostki sterującej bez podłączania lampy do sieci, ale przy użyciu źródła napięcia stałego 9 V, które jest doprowadzane do diody Zenera VD8, przestrzegając biegunowości. Rezystancję rezystora R1 dobieramy tak, aby napięcie pomiędzy zaciskami mikrofonu elektretowego VM1 mieściło się w granicach 3...3.5 V. Im mniejsza rezystancja rezystora R3, tym większa czułość przekaźnika akustycznego. Wybierając kondensator SY i rezystor R11, ustawia się żądany czas ekspozycji. Jeśli przerobiona lampa zostanie zamontowana w taki sposób, że jej tylna pokrywa będzie dociśnięta do powierzchni o słabej przewodności cieplnej (sufit, ściana), temperatura wewnątrz korpusu lampy z kondensatorem C3 o pojemności 0,68 μF przy długotrwałej pracy może przekroczyć temperaturę pokojową o 20...25°C. Aby zmniejszyć przegrzanie, zaleca się zmniejszenie pojemności tego kondensatora do 0,47 μF, zwiększenie rezystancji rezystora R20 do 15 kOhm, aR21 do 1,8 kOhm. Aby całkowicie odłączyć lampę od sieci, można na jej przewodzie zasilającym zamontować dodatkowy wyłącznik kluczykowy. Autor: A. Butov
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Mysz wielodotykowa Microsoft ▪ TPS62510 — Konwerter buck 1,5 A do urządzeń przenośnych ▪ Ruch drogowy może nasilać alergie
▪ sekcja serwisu Wzmacniacze niskich częstotliwości. Wybór artykułu ▪ artykuł A on, zbuntowany, prosi o burzę. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kermek karbowany. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Kalki. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Filtr KSS - tłumik szumów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony