Vymeňte nízkonapäťové bi-pinové halogény za LED diódy: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

Tento návod podrobne popisuje, ako ľahko dovybaviť nízkonapäťové (12 V) dvojpólové halogénové svietidlo vysoko výkonnou „žiarovkou“LED, ktorá spotrebuje menej energie (<10 W), vydrží dlhšie (50 000 hodín) a poskytne približne to isté. svetelný výkon (~ 300 lumenov). Tento typ svietidla sa najčastejšie používa ako akcentačné svetlo alebo zaostrená úloha alebo ako dolné svetlo, ako sú vitríny, svetlá na čítanie, stolné žiarovky a závesné svietidlá. Tento návod je podobný niektorým mojim ďalším (pozri odkazy nižšie), ale predstavuje najnovšie úsilie o zvýšenie jednoduchosti integrácie, nízkych nákladov a praktického používania stále lacnejších vysokovýkonných diód LED. S každou iteráciou sa obmedzujú prekážky používania diód LED v skutočných obytných aplikáciách.

Krok 1: Nástroje a materiály

Materiály, ktoré sú súčasťou LED žiarovky, sú kľúčom k jej výkonu, dlhej životnosti a konečnej úspešnej náhrade tradičnej žiarovky alebo halogénovej žiarovky. Najdôležitejšou položkou je chladič a ukázalo sa, že je najťažšie nájsť ho vo formáte, ktorý je kompatibilný s kandidátom na svietidlo. Existuje veľa chladičov, ale len málo z nich bolo navrhnutých s ohľadom na sklenené tienidlo. Nedávno som narazil na časť na Digikey, ktorá bola navrhnutá pre LED diódy PowerLED, mala veľkosť a flexibilitu na integráciu do konvenčného svietidla a bola dostatočne lacná na zváženie. Ďalšími kľúčovými komponentmi sú samozrejme samotná LED dióda a obvod pohonu. Na trhu je veľa vysokovýkonných LED diód, ale pri bytovom osvetlení nie je čistý výkon najdôležitejším faktorom. LED diódy s najvyššou účinnosťou a najvyšším výkonom sú „chladné“v tom, že ich výstup je veľmi modrý a nepôsobí príťažlivo na celkové osvetlenie vášho domova. Často to naznačuje ich hodnotenie farby uvedené v stupňoch Kelvina. Studená biela je v rozmedzí 6500K, neutrálna biela v 4500K a teplá biela v rozmedzí 3700K. Problém pre LED diódy je v tom, že zmes fosforov používaných na zahrievanie a tým aj atraktívnejší svetelný výkon je stále menej účinná. Chladná LED dióda najvyššej triedy teda môže produkovať 100 lúmenov na Watt, zatiaľ čo najlepšie teplé biele LED diódy budú v rozsahu 60 lúmenov na Watt. Bummer. Po nekonečných hodinách hľadania a nákupu rôznych LED komponentov som z nasledujúcich dielov postavil praktickú a relatívne lacnú halogénovú náhradu za svoj závesný kuchynský prívesok. Použil som 3-LED hviezdu Philips Rebel. Mnoho ľudí uprednostňuje rad LED Cree XR-E a niektoré z nich majú vyššie špecifikácie. Veľkosť Rebela však umožňuje umiestniť 3 z nich do tesnej blízkosti, čo je rozhodujúce pre výmenu malého dvojpólového halogénu. Použil som obvod ovládača od spoločnosti DealExtreme, ktorý sa dodáva priamo z Číny. Nástroje a materiály: chladič, 3-pólový obvod pohonu, 2 doláre Rebel 3x LED hviezda, 15 dolárov tepelná zmes, 7 dolárov šrot dreva horúce lepidlo 3 malé skrutky (napr. 40) Vŕtačka a závitník ísť so skrutkami Spájka a drôt a vôľa ich použiť Celkové náklady sú asi 20 dolárov, ak máte poruke tepelnú zmes a skrutky. To je oveľa lacnejšie ako v minulosti. Woot!

Krok 2: Vyvŕtajte chladič

Prvým krokom je vyvŕtanie troch otvorov v chladiči, ktoré sa zhodujú s tromi zo šiestich slotov na hviezdnej doske LED. Hviezdna doska je vyrobená zo špeciálneho tepelného sendviča, ktorý umožňuje tepelný pohyb z LED diódy do dosky a potom chladič s minimálnym odporom (a teda delta T). Zadná časť hviezdy je kovová, ale nie je elektricky spojená s diódami LED a musí byť v tepelnom kontakte s chladičom. Vezmite teda svoju hviezdu, umiestnite ju na chladič a umiestnite očnú guľu na svoje miesto a potom urobte tri značky do zárezov okolo hviezdy, aby ste označili, kde vyvŕtate diery. Potom odstráňte hviezdu a vyvŕtajte otvory a potom ich poklepte, aby ste mohli skrutky naskrutkovať priamo do chladiča. Ak nemáte nástroje alebo nástroje na vyvŕtanie otvorov, vyvŕtajte ich dostatočne veľké na to, aby sa skrutky mohli presúvať cez chladič a pomocou matíc na zadnej strane držte hviezdu dole. Vysvetlenie nájdete na obrázkoch.

Krok 3: Namontujte ovládač do dreveného bloku

Kľúčom k tomu, aby sa táto „žiarovka LED“zmestila do halogénového svietidla, je kompaktné namontovanie ovládača do chladiča. To sa dosiahne vyrezaním kúska dreva, ktoré sa zmestí medzi nohy chladiča a ktoré má vyvŕtaný stred, v ktorom môžeme bezpečne zalepiť pohonný obvod za tepla. Ak nedôverujete horúcemu lepidlu, môžete do nôh chladiča vyvŕtať aj otvory a pridať do nich skrutky. Tento kĺb unesie všetky zasúvacie sily pri inštalácii alebo vyberaní žiarovky a tiež udrží celú zostavu proti nemilosrdnej gravitácii. Vrtákom 3/8 palca som vyvŕtal dva otvory vedľa seba a spojil som ich vrtením vrtáka pod prúdom. Surové, ale účinné. Výsledkom bol slot, do ktorého obvod pohonu pekne zapadol. S vodičom v šrote som otvory vyplnil horúcim lepidlom, aby všetko držalo na svojom mieste. Dávajte pozor na to, ako drôty opúšťajú drevo, aby nebránili kolíkom v prepojení so svietidlom.

Krok 4: Spájajte disk s LED diódou a namontujte ho na chladič

Pred pripojením LED k chladiču je dobré spájkovať vodiče z obvodu pohonu k hviezde. Akonáhle je LED dióda namontovaná na chladiči, chladič vykoná svoju prácu a odsaje teplo z hviezdy, čo sťaží spájkovanie. Pozrite sa na obvod pohonu a identifikujte kladné a záporné vodiče. Možno budete chcieť nahradiť tie, ktoré sa dodávajú s vodičom, dlhším, jasnejšie identifikovateľným vodičom, pretože čínski vodiči často prichádzajú s vodičom zvláštnej farby a krátkymi, slabo spájkovanými vodičmi. Dostanete to, za čo zaplatíte. Vodiče priletujte k hviezde a uistite sa, že sa vodiče + a - vodiča a LED zhodujú. Teraz by ste mali LED krátko otestovať s napájaním alebo batériou. Budete potrebovať 12VDC alebo viac, menej ako 30VDC alebo tak. Ak máte pochybnosti, skontrolujte špecifikácie. Nenechávajte LED diódu rozsvietenú príliš dlho bez toho, aby bola namontovaná na chladiči, inak by ste ju mohli poškodiť alebo zničiť. Rýchlo sa zahrieva a viete, čo sa hovorí o závodnom aute v červenom. Dvojpólový ovládač je schopný pracovať bez ohľadu na polaritu vstupu, takže nestrácajte čas hľadaním toho, ktorý pin je ktorý. Uspokojený tým, že všetko funguje, naneste na chladič pod diódou LED nejakú tepelnú zmes a potom aplikujte diódu LED.. Vložte a utiahnite 3 skrutky a dávajte pozor, aby neskratovali žiadny z drôtov alebo podložiek na hviezde. Keď ste úplne usadení, pomocou multimetra vyskúšajte šortky.

Krok 5: Namontujte obvod vodiča

Ďalším krokom je priklincovať drevený šrot obvodom vodiča do zadných nôh chladiča. Aby sa drevo zmestilo, možno budete musieť drevo trochu opilovať, obrúsiť alebo vyrezať. Buďte trpezliví a neprerušujte žiadne drôty. Pokúste sa ho zatlačiť dovnútra, kým hroty bi-pinového vodiča len sotva presahujú zadné nohy chladiča. Možno budete chcieť tiež vykonať určité merania alebo otestovať montáž zostavy v určenom svietidle, aby ste sa uistili, že sa zmestí, a podľa toho prispôsobiť svoju výšku. Potom všetky hranaté preč, vytiahnite lepiacu pištoľ a prilepte blok na miesto. Akonáhle to vychladne, môžete do strany vyvŕtať niekoľko otvorov, aby ste mohli pridať skrutky, ak si to želáte alebo jednoducho použite tak, ako sú. Pri dlhodobom používaní sa chladič môže dostatočne zahriať, aby lepidlo zmäklo v závislosti od vašich LED diód, použitého prúdu a zloženia lepidla. Tento chladič je dimenzovaný na rozptyl 10 W a nárast teploty nehybného vzduchu o 5 ° C na Watt. Pretože LED diódy prevádzkujeme na 600 mA, je to asi 9 W a môžeme očakávať, že chladič sa v ustálenom stave bez aktívneho chladenia zahreje o 45 stupňov viac ako okolité prostredie. To je dosť horúce, takže niektoré skrutky nemusia byť zlý nápad. Alebo môžete prúd vytočiť späť výmenou aktuálne nastaveného odporu na doske vodiča. Verím, že je na doske R1 a je 1,5 alebo 3,0 ohmov v závislosti od toho, akú verziu si kúpite.

Krok 6: Test

S namontovaným ovládačom ste pripravení testovať. Môžete to urobiť na lavičke alebo nainštalovanú v prípravku alebo výbere. Ak vidíte veľa blikania, vaše zariadenie nemusí byť nízke napätie DC, ale skôr nízke napätie striedavého prúdu. Obvod musíte upraviť tak, aby zvládal striedavý prúd, pomocou usmerňovača s plnou vlnou a niektorých kondenzátorov, nie príliš zlého, ale nie ideálneho. Užívajte si a buďte v bezpečí!