Замена двухконтактных галогенов низкого напряжения на светодиоды: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

В этом руководстве подробно описано, как легко модифицировать двухконтактный галогенный светильник с низким напряжением (12 В) с помощью мощной светодиодной «лампы», которая будет потреблять меньше энергии (<10 Вт), работать дольше (50 000 часов) и давать примерно такую же световой поток (~ 300 люмен). Этот тип светильников чаще всего используется в качестве акцентного света или сфокусированной задачи или направленного света, такого как витрины, лампы для чтения, настольные лампы и подвесные светильники с островом. Это руководство похоже на некоторые из моих других (см. Ссылки ниже). но представляет собой последние усилия по повышению простоты интеграции, низкой стоимости и практического использования все более дешевых светодиодов высокой мощности. С каждой итерацией препятствия на пути использования светодиодов в реальных жилых помещениях сокращаются.

Шаг 1. Инструменты и материалы

Материалы, из которых изготовлена светодиодная лампа, являются ключом к ее производительности, долгому сроку службы и окончательной успешной замене традиционной лампы накаливания или галогенной лампы. Самым важным элементом является радиатор, и оказалось, что его сложнее всего найти в формате, совместимом с потенциальным осветительным прибором. Существует много радиаторов, но лишь немногие из них были разработаны с учетом круглого абажура из художественного стекла. Недавно я наткнулся на деталь на Digikey, которая была разработана для powerLED, имела размер и гибкость для интеграции в обычные осветительные приборы и была достаточно дешевой, чтобы ее можно было рассмотреть. Другими ключевыми компонентами, очевидно, являются сам светодиод и схема управления. На рынке много светодиодов с высокой мощностью, но для освещения жилых помещений чистая мощность не является самым важным фактором. Светодиоды с наивысшей эффективностью и максимальной выходной мощностью «круты» тем, что их световой поток очень синий и непривлекателен для общего освещения в вашем доме. На это часто указывает их цветовая шкала, выраженная в градусах Кельвина. Холодный белый находится в диапазоне 6500K, нейтральный белый - в диапазоне 4500K, а теплый белый - в диапазоне 3700K. Проблема светодиодов заключается в том, что смесь люминофоров, используемых для нагревания и, следовательно, более привлекательного светового потока, становится все менее и менее эффективной. Таким образом, лучшая из линейки холодных светодиодов может выдавать 100 люмен на ватт, в то время как лучшие теплые белые светодиоды будут иметь световой поток 60 люмен на ватт. Облом. После бесконечных часов поиска и покупки различных светодиодных компонентов я использовал следующие детали, чтобы построить практичную и относительно дешевую галогеновую замену моей подвесной кухонной раковине. Я использовал 3-светодиодную звезду Philips Rebel. Многие люди предпочитают линейку светодиодов Cree XR-E, а некоторые из светодиодов Cree имеют более высокие характеристики. Однако размер Rebel позволяет размещать 3 из них в непосредственной близости, что имеет решающее значение для замены небольшого двухштырькового галогена. Я использовал схему драйвера от DealExtreme, которая доставляется прямо из Китая. Инструменты и материалы: радиатор, схема привода Bi-Pin за 3 доллара, 3 светодиодные звезды Rebel за 2 доллара, термосоединение за 15 долларов, обрезки древесины за 7 долларов, Горячий клей 3 Маленькие винты (например, 4- 40) Сверло и метчик для шурупов Пайка и проволока и желание их использовать Общая стоимость составляет около 20 долларов, если у вас есть термопаста и винты под рукой. Это намного дешевле, чем раньше. Woot!

Шаг 2: просверлите радиатор

Первый шаг - просверлить три отверстия в радиаторе, которые совпадают с тремя из шести пазов на плате звезды со светодиодной подсветкой. Правая плата сделана из специального термического сэндвича, который позволяет теплу выходить из кристалла светодиода в плату, а затем теплоотводить с минимальным сопротивлением (и, следовательно, с дельтой Т). Задняя часть звезды металлическая, но не имеет электрического соединения со светодиодами и должна обеспечивать прочный тепловой контакт с радиатором. Так что возьмите свою звезду, поместите ее на радиатор и посмотрите на ее местоположение, а затем сделайте три отметки в выемках вокруг звезды, чтобы отметить, где вы будете просверливать отверстия. Затем снимите звезду и просверлите отверстия, а затем постучите по ним, чтобы можно было вкрутить винты прямо в радиатор. Если у вас нет инструментов или средств для нарезания отверстий, просто просверлите их достаточно большими, чтобы винты прошли через радиатор, и используйте гайки на задней стороне, чтобы удерживать звезду. См. Изображения для пояснения.

Шаг 3: установите драйвер в деревянный блок

Ключ к тому, чтобы эта светодиодная «лампочка» поместилась в галогенную лампу, - это компактно установить драйвер внутри радиатора. Это достигается путем вырезания куска дерева, который помещается между ножками радиатора и имеет просверленную середину, где мы можем надежно приклеить схему привода горячим клеем. Вы также можете просверлить отверстия в ножках радиатора, чтобы добавить винты, если вы не доверяете горячему клею. Это соединение будет воспринимать любые усилия вставки при установке или извлечении лампы, а также будет удерживать весь узел против безжалостной силы тяжести. Я использовал сверло диаметром 3/8 дюйма, чтобы просверлить два отверстия рядом, и соединил их, покачивая сверлом под напряжением. Грубый, но эффективный. В результате получился слот, в который прекрасно вписалась схема привода. Вставив отвертку в древесный лом, я заполнил отверстия горячим клеем, чтобы все удерживалось на месте. Обратите внимание на то, как провода выходят из дерева, чтобы не мешать контактам контактов со светильником.

Шаг 4. Припаяйте диск к светодиоду и установите его на радиатор

Перед тем, как прикрепить светодиод к радиатору, рекомендуется припаять провода от схемы привода к звезде. Как только светодиод установлен на радиаторе, радиатор будет выполнять свою работу и отводить тепло от звезды, что затрудняет пайку. Итак, взгляните на схему привода и определите положительный и отрицательный провода. Возможно, вы захотите заменить те, которые поставляются с драйвером, на более длинный, более четко идентифицируемый провод, поскольку китайские драйверы часто поставляются с проводом странного цвета и короткими, плохо припаянными выводами. Вы получаете то, за что платите. Припаяйте провода к звезде, убедившись, что провода + и - драйвера и светодиода совпадают. Теперь вам следует ненадолго проверить светодиод с помощью источника питания или аккумулятора. Вам понадобится 12 В постоянного тока или больше, менее 30 В постоянного тока или около того. Если сомневаетесь, проверьте спецификации. Не оставляйте светодиод включенным слишком долго, если он не установлен на радиаторе, иначе вы можете его повредить или разрушить. Быстро становится жарко, и вы знаете, что говорят о гоночной машине в красном цвете. Двухконтактный драйвер способен работать независимо от входной полярности, поэтому не тратьте время на поиски того, какой контакт какой. Удовлетворенный тем, что все работает, нанесите термопасту на радиатор под светодиодом, а затем нанесите светодиод.. Вставьте и затяните 3 винта, следя за тем, чтобы они не закоротили ни один из проводов или контактных площадок звезды. После того, как вы полностью сядете, используйте мультиметр для проверки на короткое замыкание.

Шаг 5: Установите схему драйвера

Следующим шагом будет вклинивание деревянного лома со схемой драйвера в задние ножки радиатора. Возможно, вам придется подпилить, отшлифовать или вырезать часть дерева, чтобы оно соответствовало. Наберитесь терпения и не перерезайте провода. Попытайтесь вдавить его до тех пор, пока штыри двухштырькового драйвера не будут едва выходить за задние ножки радиатора. Вы также можете сделать некоторые измерения или проверить установку узла в предполагаемом осветительном приборе, чтобы убедиться, что он подходит, и соответствующим образом отрегулировать ваш рост. После этого вытащите клеевой пистолет и приклейте блок на место. Как только он остынет, вы можете просверлить несколько отверстий сбоку, чтобы добавить винты, если хотите, или просто используйте как есть. Радиатор может нагреваться при длительном использовании настолько, что клей станет мягким, в зависимости от ваших светодиодов, используемого тока и состава клея. Этот радиатор рассчитан на рассеяние 10 Вт и повышение температуры на 5 градусов Цельсия на ватт в неподвижном воздухе. Таким образом, поскольку мы запускаем светодиоды на 600 мА, это примерно 9 Вт, и мы можем ожидать, что радиатор станет на 45 градусов горячее, чем окружающий, в устойчивом состоянии без активного охлаждения. Это довольно круто, так что некоторые винты могут быть неплохой идеей. Или вы можете уменьшить ток, заменив установленный резистор на плате драйвера. Я считаю, что это R1 на плате и его сопротивление 1,5 или 3,0 Ом, в зависимости от того, какую версию вы покупаете.

Шаг 6: Тест

После установки драйвера вы готовы к тестированию. Вы можете сделать это на своей скамейке или установить в приспособлении или по выбору. Если вы видите много мерцания, возможно, ваш прибор работает не с низким напряжением постоянного тока, а с низким напряжением переменного тока. Вам нужно изменить схему для обработки переменного тока, используя двухполупериодный выпрямитель и несколько конденсаторов, неплохо, но не идеально. Наслаждайтесь и будьте в безопасности!