Mocna lampa LED. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie

 Komentarze do artykułu

Podczas opracowywania proponowanego urządzenia zadaniem było stworzenie lampy LED pobierającej mniej niż 220 W z sieci 10 V, o większej jasności świecenia w porównaniu do żarówki o mocy 100 W. Jako podstawę przetwornicy napięcia zasilacza LED wybrano układ HVLED805 [1]. Pozwala na stabilizację prądu obciążenia LED bez stosowania transoptorów, czujników napięcia i prądu w obwodzie obciążenia, w wyniku czego zasilanie jest znacznie uproszczone. Projektowanie ułatwił program do automatycznego obliczania przetwornika, który szczegółowo opisano w artykule [2].

Ryż. 1 (kliknij, aby powiększyć)

Stabilny prąd płynący przez zastosowaną diodę SPHCWTHDD803WHROJC przy poborze mocy 9 W powinien wynosić 0,51 A (patrz tabela 2 w [3]), czyli o około 10% więcej niż maksymalny prąd obliczony przez program 0,45 A. Po zwiększeniu standardowego rozmiaru proponowanego przez program obwodu magnetycznego od EE13 do EE16, należy sprawdzić, czy konwerter może zapewnić wymagany tryb LED. Zweryfikowanie tego pozwoli na kontrolę parametrów produkowanego urządzenia. Aby poprawić tryb konwertera, konieczne będzie ponowne obliczenie rezystancji rezystorów w dzielniku napięcia impulsowego dostarczanego do wyjścia DMG mikroukładu, a także czujnika prądu. W tym celu należy skorzystać ze wzorów obliczeniowych z arkusza [1] lub opisu technicznego mikroukładu [4]. Możesz także skorzystać z arkusza kalkulacyjnego Iamp805.xls dołączonego do artykułu, opracowanego przez autora. Tak skorygowany wynik zaprojektowania przetwornicy do zasilania diody SPHCWTHDD803WHROJC prądem stabilizowanym 0,51 A ilustruje schemat przedstawiony na rys. 1.

Termistor RK1 ogranicza impuls prądowy w momencie podłączenia do sieci. Mostek diodowy VD1 prostuje napięcie sieciowe Kondensatory C1 i C2 wygładzają tętnienia wyprostowanego napięcia. Te kondensatory i cewka indukcyjna L1 tworzą filtr, który tłumi szum impulsowy z sieci zasilającej, a także zapobiega przenikaniu do niej tętnień o wysokiej częstotliwości wytwarzanych przez przetwornicę. Transformator impulsowy T1 ma jedno uzwojenie pierwotne (I) i dwa uzwojenia wtórne (II i III). Uzwojenie pierwotne (I) jest zbocznikowane przez obwód diody ochronnej VD2 połączonej szeregowo i konwencjonalnej diody VD3, która ogranicza napięcie na tym uzwojeniu, a tym samym chroni potężny wyjściowy tranzystor polowy układu HVLED805 (DA1) przed awarią. Źródło tego tranzystora (piny 1 i 2) jest podłączone do wspólnego przewodu mikroukładu (pin 4) przez rezystor R4, który działa jak czujnik prądu.

Uzwojenie II transformatora T1 służy do zasilania układu DA1. Napięcie wyprostowane przez diodę VD4 i wygładzone przez kondensator C6 jest podawane na pin zasilania VCC. Rezystor R5 ogranicza amplitudę impulsów prądu przez diodę VD4. Również sygnał z uzwojenia II przez dzielnik rezystora R1R2 jest podawany na pin 6 układu DA1. Przetwarzając ten sygnał, mikroukład może sterować napięciem na diodzie EL1 oraz przepływającym przez nią prądem, jak opisano w artykule [1].

Uzwojenie III służy do zasilania diody EL1. Napięcie z tego uzwojenia prostuje diodę VD5, tętnienia o wysokiej częstotliwości są tłumione przez kondensator C8, a o niskiej częstotliwości przez C9. Rezystor R6 - minimalne obciążenie zasilacza. Obwód kompensacji częstotliwości R3C3C4 zapobiega pasożytniczemu generowaniu konwertera przy częstotliwościach powyżej głównego. Kondensator C5, podłączony do pinu 5 układu DA1, służy do stabilizacji prądu płynącego przez diodę EL1, co również zostało opisane w artykule [1].

Rys.. 2

Przetwornik montowany jest na płytce drukowanej (rys. 2) wykonanej z jednostronnie foliowanego włókna szklanego o grubości 1,2 mm. Płytka przeznaczona jest do elementów natynkowych o rozmiarze 0805 oraz elementów przewlekanych. Mocowana jest w lampie trzema śrubami na słupkach izolacyjnych. Podczas projektowania płytki wzięto pod uwagę, że drukowany przewodnik podłączony do zacisku drenu potężnego tranzystora przełączającego w mikroukładzie (DRAIN) służy mu jako radiator.

Transformator impulsowy T1 nawinięty jest na rdzeń magnetyczny EE16/8/5. Uzwojenie I zawiera 120 zwojów drutu PETTL-2 o średnicy 0,21 mm (indukcyjność uzwojenia - 2 mH), uzwojenie II - 17 zwojów PETV-2 o średnicy 0,1 mm, uzwojenie III - 20 zwojów licy 10x0,12. 60 mm. Podczas nawijania na ramę za pomocą izolacji międzyzwojowej i międzywarstwowej, pierwsza sekcja uzwojenia I z 60 zwojami jest umieszczona szeregowo, następnie uzwojenie III i druga sekcja uzwojenia I z 0,17 zwojami, ostatnia - uzwojenie II. Sekcje uzwojenia I są podłączone do wolnego wyjścia transformatora, wyjście to nie jest przylutowane do płytki. Aby uzyskać wymaganą indukcyjność uzwojenia pierwotnego, konieczne było skrócenie rdzenia środkowego diamentowym pilnikiem do utworzenia szczeliny niemagnetycznej o szerokości XNUMX mm.

Cewka indukcyjna L1 o indukcyjności 0,47 ... 1 mH została pobrana z wadliwej lampy energooszczędnej. Diody VD2 i VD3 są połączone we wspólnym punkcie poprzez montaż powierzchniowy. Rezystor R4 (czujnik prądu) składa się z dwóch połączonych równolegle rezystorów R4.1 i R4.2 o wartości 2,2 oma, 0,125 wata.

Rys.. 3

Konstrukcyjnie lampa LED wykonana jest na bazie wadliwej świetlówki kompaktowej o mocy 26 W, z której usunięto statecznik elektroniczny i żarówkę spiralną. W pozostałej plastikowej obudowie, od strony mocowania radiatora, wycięto okienko o szerokości 25 mm, w którym umieszcza się płytkę konwertera tak, aby drukowane przewodniki i elementy natynkowe były skierowane w stronę radiatora, jak pokazano na rys. 3. Krawędzie płytki drukowanej o szerokości 24 mm sklejamy klejem nitro w miejscu styku z korpusem lampy. Do obudowy przykręcono radiator o średnicy 60 mm i wysokości 43 mm, do którego dociska się diodę EL8 czterema śrubami M2 za pomocą pasty przewodzącej ciepło KPT-1. Efektywna powierzchnia chłodzenia radiatora wynosi około 300 cm2.

W trakcie testów sprawdzono tryb pracy diody EL1: napięcie stałe na niej wynosi 18 V przy prądzie 0,52 A. Tryb ten pozostawał stabilny przy zmianie napięcia zasilania za pomocą laboratoryjnego autotransformatora w zakresie 176... 254 V. W razie potrzeby prąd diody LED można regulować, wybierając rezystory R4.1 i R4.2, tworzące czujnik prądu R4.

Przy pierwszym włączeniu wartość szczytowa i kształt prądu tranzystora przełączającego były kontrolowane przez spadek napięcia na czujniku prądu - rezystorze R4. Kształt impulsów prądu to piłokształtny. Zmierzona wartość szczytowa 0,28 A jest mniejsza od symulowanej przez program maksymalnej wartości 0,303 A. W rezultacie potwierdzono brak nasycenia obwodu magnetycznego.

Sprawdzono pracę przekształtnika w trybie zwarcia i braku obciążenia. Wyniki tych badań pokrywały się z obliczeniami według programu. Przy prądzie obciążenia 0,2 A przetwornica pracuje w trybie pomijania jednej doliny z częstotliwością 132 kHz. Gdy prąd obciążenia wzrasta do 0,4 A, przełączanie następuje w pierwszej wnęce, częstotliwość wzrasta do 140 kHz. Przy dalszym wzroście prądu obciążenia do 0,53 A częstotliwość spada do 105 kHz.

W trybie załączania obciążenia przetwornica generuje krótkie impulsy o częstotliwości 13,5 kHz o czasie trwania nieco poniżej 2 μs. Bez obciążenia (LED) przetwornica utrzymuje na wyjściu napięcie około 20 V, generując impulsy impulsów o częstotliwości 2,17 kHz.

Zmierzona sprawność przekształtnika wynosi 82% przy napięciu sieciowym 220 V. Pomiary wykazały, że temperatura układu w ustalonym reżimie termicznym nie przekracza 54°C. W lampie LED (rys. 3) temperatura obudowy diody w stanie ustalonym nie przekracza 62°C. Biorąc pod uwagę opór cieplny przejścia kryształu w obudowę 2,24 °C/W, można oszacować temperaturę kryształu 62+9-2,24=82 °C, czyli znacznie mniej niż maksymalna dopuszczalna wartość 150 °C C [3] i jest całkiem do przyjęcia z punktu widzenia zapewnienia trwałości urządzenia.

Rys.. 4

Aby porównać lampę LED z żarówką o mocy 100 W, światło obu lamp z tej samej odległości jest kierowane na płytkę z mlecznej pleksi. Jak widać na ryc. 4 plamka świetlna lampy LED znajdującej się po prawej stronie jest zauważalnie jaśniejsza niż z żarówki.

literatura

1. Układ Kosenko S. HVLED805 do przełączania zasilaczy sieciowych - Radio, 2012, nr 11, s. 40-42.
2. Kosenko S. Obliczanie SMPS na mikroukładach serii VlPer-plus. - Radio. 2012, nr 12, s. 19, 20.
3. SPECYFIKACJA MODELU: SPHCWTHDD803 WHROJC. - simpex.ch/fileadmin/bereiche/systemkomponen ten/News/24082011/SPHCWTHDD803WHR0JC.pdf.
4. Sterownik LED off-line z czujnikiem piimary HVLED805. - st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00287280.pdf.

Autor: S. Kosenko

Zobacz inne artykuły Sekcja oświetlenie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum szafran przeciw rakowi 23.08.2012 Biochemik Amr Amin z Uniwersytetu Zjednoczonych Emiratów Arabskich codziennie przez 24 tygodnie karmił szafranem 24 szczury. Dwa tygodnie później szczury te otrzymały zastrzyki z substancji wywołującej raka wątroby. Tę samą substancję podano ośmiu szczurom nieotrzymującym szafranu. Wynik: z tych, którzy jedli szafran, cztery szczury zachorowały na raka wątroby, a sześć z tych, które nie otrzymywały szafranu. Eksperymenty na hodowli ludzkich komórek raka wątroby wykazały, że ekstrakt z szafranu hamuje działanie białek stymulujących podziały komórkowe i uruchamia proces śmierci komórek nowotworowych. Ale zaprawianie szafranem byłoby zbyt drogie, ta droga przyprawa składa się z pręcików nasion krokusów, zbieranych ręcznie. Być może uda się wyizolować i zsyntetyzować te substancje, które nadają szafranowi właściwości lecznicze.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Inteligentne okna oparte na organizmie ośmiornicy

▪ Dwurdzeniowy smartfon Explay Vision

▪ Mobilna elektrownia na śmieci

▪ bariera przeciw grypie

▪ Taniec pomaga w nauce nauk ścisłych

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Jednostki Sprzętu Krótkofalowego. Wybór artykułów

▪ artykuł Henry'ego Menckena. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Jak potoczyły się losy dwóch chłopców z Nowego Jorku, których ojciec nazwał Wiener i Loser? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Procedura badania wypadków przy pracy

▪ artykuł Ponowne uziemienie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Uwagi dotyczące obsługi i naprawy silników elektrycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024