Сменная светодиодная люминесцентная лампа: 8 шагов (с изображениями)

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

В этом руководстве я попытаюсь обрисовать в общих чертах все шаги, необходимые для создания светодиодной люминесцентной лампы для замены. Это руководство предоставлено скорее как руководство, вы можете изменить здесь практически все, что вам нужно. Созданная мною лампа содержала 87 светодиодов, и в этом руководстве приведены инструкции для многих из них. Это руководство содержит информацию о том, как построить лампу, но слишком много информации о том, как она работает, чтобы включить ее сюда. Примерная стоимость составляет 25 долларов США за лампу. Если вы хотите получить больше информации, чем может предоставить это руководство, посетите веб-сайт для этого проекта. https://led.hypertriangle.comКогда я закончил этот проект, я был очень доволен результатами. Свет, производимый 87 светодиодами, очень удобен. Вы можете увидеть графики освещенности, если вам интересно, на сайте выше. Лучшая часть этого проекта - экономия энергии. Светодиодная лампа 87 потребляет всего 8,4 Вт! (0,7 ампер при 12 В постоянного тока) Этот проект был представлен на Международной научно-технической ярмарке Intel (IISEF) и на выставке Bay Area Science and Engineering Fair (BASEF). Помогите нам и раскопайте эту историю!

Шаг 1. Необходимые материалы

Для этого проекта вам понадобится множество материалов. Протектор люминесцентной лампы T12 48 дюймов x 1,5 дюйма x 0,25 дюйма оргстекло87 Суперяркие белые светодиоды29 2,7 Ом Резисторы 1/4 Вт 2,5 м 18 AWG Голый медный провод 20 см 14 AWG Припой / FluxLM334TIP32CZTX9481 кОм 1 / 4 Вт Резистор 100 Ом 1/4 Вт Резистор 0,2 микрофарад Керамический конденсатор Предлагаемые поставщики: для светодиодов, если вы строите свой первый buib, я рекомендую LED Shoppe. У них есть приятные предложения по светодиодам. Единственная проблема в том, что они не имеют самые эффективные или современные диоды. Для неизолированного медного провода 18 AWG может быть из старого лома RG6, а 14 AWG может быть получен от Romex House Wiring. Протектор трубки можно приобрести в большинстве хозяйственных магазинов. заказано у Digikey или Mouser

Шаг 2. Вырежьте и отметьте

Стандартная люминесцентная лампа составляет приблизительно 48 дюймов в длину и 1,5 дюйма в ширину (T12 = 12 * 1/8 дюйма в ширину). Возьмите лист оргстекла и вырежьте кусок шириной 1,5 дюйма и длиной 44 дюйма. В трубке осталось 4 дюйма для регулятора тока и проводки на концах. Лучше всего это делать на настольной пиле, надев все необходимое защитное снаряжение. Если у вас нет настольной пилы, подумайте об использовании ножа для резки пластикового ламината. Возможно, вам придется немного отрегулировать этот шаг, чтобы приспособить инструменты, которые у вас есть. Чтобы маркировать поверхность стекла, полоску из оргстекла зажимали на «Т» сухой стенки, как показано ниже. Затем с помощью универсального ножа и квадрата общего назначения были созданы отметки. На гипсокартонной стене «Т» были нанесены дробные дюймы, поэтому они использовались в качестве ориентира относительно того, где наносить отметки. Первый шаг в маркировке стекла - это пройти по самой короткой стороне пластика, делая разметку через равные промежутки по ширине. Затем нанесены отметки по длине. Эти вторые продольные отметки могут быть опущены, если на следующем этапе потребуется дополнительная машина, если вы хотите, чтобы на вашем пластике не было следов, насколько это возможно. Конечный продукт показан ниже. Этот шаг является скорее общим руководством. Ваш процесс почти наверняка будет отличаться. Если вы разметите отверстия для 87 светодиодов, у вас получится 29 рядов. Это дает примерно 1 3/8 дюйма между группами, если начинать на 1 1/2 дюйма от конца.

Шаг 3: сверлить

Этот процесс лучше всего выполнять на сверлильном станке. Если вы создаете лампочку на 87 светодиодов, подобную разработанной, на просверливание всех отверстий уйдет около 20 минут. Возьмите кусок пиломатериала и закрепите его на платформе сверлильного станка. Выровняйте его под прямым углом к столику сверлильного станка и на правильном расстоянии, чтобы все просверленные отверстия попадали в одну плоскость и на надрезанные отметки. Идеальный размер сверла - 3/16 дюйма. Этот размер немного меньше необходимого, но позволяет устанавливать светодиоды без клея. Здесь вы можете опустить продольные надрезы, убедившись, что зажимное приспособление закреплено в правильном месте.

Шаг 4: Установите светодиоды

Пришло время установить светодиоды. Возьмите сумку со светодиодами и вставьте три в ряд. Следите за тем, чтобы полярность была постоянной. Все положительные стороны (более длинный вывод) должны находиться на одной стороне оргстекла. Затем с помощью плоскогубцев согните провода в форме квадрата, как показано на рисунке ниже. Затем спаяйте выводы вместе. Повторите этот процесс для других соприкасающихся проводов. Полученного паяного соединения должно хватить, чтобы удерживать светодиоды на месте. Обрежьте излишки свинца, но оставьте основные (+) и (-) такой длины, как показано на рисунке ниже.

Шаг 5: Добавьте резисторы и шины питания

Затем возьмите в сумку резисторы 2,7 Ом на 1/4 Вт. Обрежьте одну сторону резистора до 1/4 дюйма и обрежьте (-) сторону тройки светодиодов до 1/4 дюйма. Припаяйте два укороченных вывода вместе. Повторяйте, пока все тройки светодиодов не будут иметь резистор. Причина, по которой этот резистор составляет 2,7 Ом, связана со схемой регулирования тока. LM334 (основной компонент регулятора тока) имеет опорное напряжение 64 мВ. Это значение резистора можно определить простым расчетом по закону Ома. 2,7 Ом гарантирует, что каждый светодиод будет получать ровно 23,5 мА. Возьмите медный провод 18 AWG и припаяйте его по бокам светодиодов. Оставьте примерно 4 дюйма дополнительной проволоки на каждом конце для работы с концом. Предполагая, что вы начинаете с положительной шины, прижмите медный провод к выводу светодиода чуть выше плоской области. Эта плоская область является небольшим «предупреждением» о том, что пайка под ней может повредить светодиод, поэтому старайтесь оставаться над ней. Теперь, когда медь прижата к этому месту, переверните провод над медным проводом и припаяйте. Если вы собираете модель 87 светодиодов, повторите этот процесс 29 раз, пока все тройки светодиодов не будут привязаны к шине питания. Затем повторите этот процесс для резисторов. На резисторах нет «отметки безопасности», поэтому при пайке старайтесь находиться на расстоянии не менее 1/4 дюйма от резистора. Вы заметите угол в 10 градусов на светодиодах в этом поперечном сечении. Это была бы идеальная конструкция, позволяющая использовать лампу без диффузора. Однако этот угол не является обязательным. В оргстекле сложно просверлить точные углы. В лампах, которые были построены, угол был опущен, а отверстия просто просверливались насквозь.

Шаг 6: Создайте двухштырьковый соединитель

Двухштырьковый разъем - это наиболее распространенный тип разъема, используемый в люминесцентных лампах. Обычно используемые двойные штифты имеют расстояние 12,5 мм между двумя жесткими штифтами. Чтобы создать эти соединители, возьмите кусок древесины и просверлите два отверстия на расстоянии примерно 12,5 мм друг от друга. Это помогает использовать сверлильный станок и цифровой штангенциркуль, но это можно сделать с помощью линейки и ручной дрели. Глубина этих отверстий не имеет значения, сделайте их глубиной не менее 1/2 дюйма. Отверстия должны быть 1/16 дюйма в диаметре. Отрежьте два куска неизолированного медного провода 14 AWG по 5 см. Вставьте две детали в просверленные отверстия. Наденьте заглушку защитного кожуха трубки на два провода, которые теперь воткнуты в древесные отходы. Скрутите два свободных конца проволоки вместе так, чтобы другие концы остались в обрезке древесины. Приготовьте пластик, плавящийся при низкой температуре. Обычно это делается простым кипячением воды и заливкой гранул. Залейте расплавленный пластик в торцевую крышку, убедившись, что пластик имеет глубину не менее 3/8 дюйма и равномерно распределен по всей крышке. Дайте детали остыть и, когда пластик полностью остынет и затвердеет, снимите его с дерева. Обрежьте два провода, выходящие из заглушки, примерно до 3/8 дюйма. Теперь у вас должен быть точный двухконтактный разъем, который можно без усилий вставить в конец протектора трубки. Повторите этот процесс, чтобы создать еще одну заглушку. Когда у вас будет два завершенных, отметьте один как положительный, а другой как отрицательный, используя маркер.

Шаг 7. Соберите регулятор тока и двухштырьковые разъемы

Соберите регулятор тока согласно схеме, показанной ниже. Вы можете разработать дизайн печатной платы или построить его на какой-нибудь прототипной плате. Монтажная пластина для светодиодов теперь должна быть заполнена светодиодами, резисторами и шинами питания. Вставьте монтажную пластину со всеми ее компонентами в прозрачную трубку-протектор. На регуляторе тока есть три клеммы: (+), (-) и отвод. Подключите свободные концы одной стороны шин питания к (+) и (-) отверстиям на печатной плате, соблюдая полярность. Возьмите короткий кусок провода любого калибра и подключите его к первой тройке светодиодов между резистором и стороной (-) светодиода. Подключите другой конец этого провода к отводу на печатной плате для регулятора тока. Это «кран», используемый для регулирования тока. Следующий шаг - взять короткий кусок провода 18 AWG и подключить положительный двухконтактный разъем к входной дорожке. Возьмите отрицательный двухконтактный разъем и подключите его к отрицательной силовой шине на противоположном конце трубки. Это рейка с установленными резисторами. Обрежьте все провода, чтобы они были как можно короче. Последний шаг в создании светодиодной лампы - это вставить все в трубку и вставить двухштырьковые разъемы в ее концы. Убедитесь, что они выровнены друг с другом. Использование двухштырьковых разъемов не является обязательным. Вы можете легко подключить простую розетку постоянного тока. к плюсу и минусу цепи. (Скоро появится новая, более четкая схема.)

Шаг 8: Вариант: розетка постоянного тока вместо двухштырьковой

Вы можете легко использовать розетку постоянного тока вместо двухконтактного разъема. Рисунки ниже объясняют это лучше, чем слова. Просто подключите положительный и отрицательный контакты в цепи к вашей цилиндрической вилке.