Мережевий світлодіодний світильник. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

 Коментарі до статті

До недавнього часу найбільш популярними джерелами світла були лампи розжарювання незважаючи на їх низький ККД і обмежений ресурс - всього 1000 год. На зміну їм прийшли енергозберігаючі компактні люмінесцентні лампи (КЛЛ) із заявленим ресурсом до 10 000 год. служби такої лампи має бути не менше п'яти років, але на практиці нерідко виявляється значно коротшим - виходить з ладу ЕПРА (електронний пускорегулюючий апарат, званий ще електронним баластом), перегорають нитки розжарювання. В даний час все частіше застосовують світильники на основі надяскравих світлодіодів білого кольору свічення, ресурс яких досягає 100 000 год (розрахунковий термін служби при тій же доби - понад 50 років). Іншими словами, такий світильник практично вічний. Однак для реалізації потенційного ресурсу світлодіодів необхідне мережне джерело живлення, яке не знижує надійність світлодіодів, адже, як відомо, надійність та довговічність системи визначаються параметрами її найменш надійного та довговічного елемента.

В останні роки в журналі "Радіо" опубліковано описи кількох світильників на основі світлодіодів. Для живлення деяких із них [1, 2] застосовані мережеві джерела з баластним конденсатором. Недолік таких світильників – низька надійність. При включенні в мережу через світлодіоди можуть протікати небезпечні імпульси струму, вони не захищені від впливу імпульсних перешкод, які можуть вивести їх з ладу.

Не позбавлені недоліків та світильники з імпульсними джерелами живлення [3, 4]. Вони містять відносно велику кількість елементів і не мають достатньої надійності. Як показує практика, більше половини всіх відмов електронної апаратури відбувається через вихід з ладу імпульсних блоків живлення, а при термінах експлуатації понад п'ять років їх відмови стають переважаючими.

Загальний недолік названих світильників – невелика кількість світлодіодів, через що неможливо організувати рівномірне освітлення досить великої площі.

Рис. 1

Коли мені знадобився економічний світильник для розсвічування, я виготовив його за схемою, показаною на рис. 1. Пристрій містить мостовий випрямляч VD2, конденсатор С2, що згладжує, стабілізатор струму на інтегральному паралельному стабілізаторі DA1 і транзисторі VT1 і 90 надяскравих світлодіодів EL1-EL90. Резистор R1 виконує кілька функцій: обмежує струм пробою обмежувального діода (сапресора) VD1 при його спрацьовуванні від імпульсної перешкоди і зарядний струм конденсаторів С1 і С2, утворює спільно з першим з них фільтр, що знижує рівень високочастотних і імпульсних перешкод, і, нарешті, запобіжником (плавкою вставкою), що перегорає при можливих коротких замиканнях і пробої конденсаторів та діодного мосту.

Конденсатор С2 знижує пульсації випрямленої напруги та підвищує яскравість свічення світлодіодів. Сапресор VD1 обмежує імпульсні перешкоди, значно підвищуючи надійність пристрою. Схема стабілізатора струму запозичена з [5] і перерахована для стабілізації колекторного струму на рівні 20 мА. Це значення, згідно [6], оптимальне для більшості білих надяскравих світлодіодів діаметром 3 та 5 мм. Пряме падіння напруги на них - 3...4, тому число світлодіодів у світильнику необхідно підібрати експериментально, контролюючи напругу на колекторі транзистора VT1. Чим воно більше, тим у ширшому інтервалі мережевої напруги працездатний світильник, але тим нижче ККД, і навпаки.

Резистори R1, R2 (МЛТ-0,5) і R3 (МЛТ-0,25) бажано застосувати старі, 70-80-х років випуску (їх опір у процесі експлуатації світильника буде змінюватися значно менше, ніж виготовлених нещодавно). Конденсатор С1 - імпортний плівковий перешкододавлюючий ємністю 0,15...0,47 мкФ з номінальною змінною напругою не нижче 250 В, С2 - оксидний імпортний, здатний працювати при підвищеній температурі (на корпусі такого конденсатора зазвичай є напис "105 ° С") . Для підвищення довговічності бажано герметизувати епоксидним компаундом торець його корпусу та висновки. Це дуже дієвий захід: доопрацьовані таким чином конденсатори К50-6, наприклад, працюють у мене з 70-х років минулого століття, не втрачаючи ємності.

Симетричний сапресор 1.5КЕ400СА можна замінити двома включеними зустрічно-послідовно 1,5КЕ400 або 1,5КЕ400А фірми SGS-Thomson або менш потужними Р4КЕ400, Р6КЕ400 інших фірм.

Зворотна напруга діодного мосту VD2 має бути не менше 800 В, випрямлений струм - не менше 1 А (крім вказаного на схемі RS107 підійдуть, наприклад, DB107, 2W10, DF10). Можна застосувати міст з окремих діодів з такими ж параметрами (1 N4007, FR107, КД257Г, КД247Д). Паралельний стабілізатор TL431CLP замінимо вітчизняним КР142ЕН19А – у застосованому режимі він працює цілком надійно. Транзистор вибирають з наступних міркувань:

ном резистором R2 струмі бази його статичний коефіцієнт передачі струму h21е повинен бути не менше 30 і, крім того, він повинен витримувати без пошкодження коротке замикання навантаження (тобто напруга на колекторі 300 В) і розсіювати потужність не менше 300 х 0,02, 6 А = 940 Вт. Цим вимогам задовольняють, наприклад, вітчизняні транзистори КТ8108А, КТ8127Б, КТ1А2 та імпортні 1446SC2, 2241SCXNUMX.

Надяскраві світлодіоди білого світіння можуть бути будь-якого типу та діаметра, здатні надійно працювати при струмі 20 мА. Комбінуючи світлодіоди з різним кутом випромінювання, досягають необхідної рівномірності освітлення. Для надання світла бажаного відтінку частина їх замінюють світлодіодами відповідного кольору свічення.

Рис. 2

Виходячи зі специфіки застосування, було виготовлено два світильники (рис. 2). В одному з них (по малюнку - верхньому), призначеному для освітлення невеликої площі, всі світлодіоди та мережеве джерело живлення змонтовані в одному корпусі, виготовленому з відрізка електротехнічного короба (кабель-каналу) перетином 25x16 мм та довжиною 400 мм. Джерело живлення другого світильника змонтовано в вилці, а світлодіоди групами по 10 шт. розміщені в дев'яти корпусах (один із них показаний на рис. 2 внизу), виготовлених з відрізків кабель-каналу перетином 16x16 мм. Така конструкція дозволяє оперативно змінювати рівень та площу освітлення. При встановленні світильника корпуси з'єднують один з одним із блоком живлення ізольованими проводами.

Монтаж обох пристроїв – навісний, деталі у корпусах закріплені термоклеєм.

Слід врахувати, що надяскраві світлодіоди дуже чутливі до перегріву, тому при паянні необхідно бути обережними. Не допустити перегріву допоможе технологічний прийом: перед паянням між виводами світлодіодів поміщають ватяні тампони, просочені дистильованою водою, які видаляють після паяння.

література

1. Бутов А. Світлодіодний світильник. – Радіо, 2010, № 2, с. 33.
2. Сергєєв А. Світлодіодна мережна лампа. – Радіо, 2004, № 9, с. 40, 41.
3. Косенко С. Мережева світлодіодна лампа із блоком живлення на мікросхемі Viper22A. – Радіо, 2010, № 4, с. 21-23.
4. Косенко С. Світлодіодна лампа з ІІП-стабілізатором струму. – Радіо, 2010, № 12, с. 17-19.
5. Нечаєв І. Незвичайне застосування мікросхеми КР142ЕН19А. – Радіо, 2003, № 5, с. 53, 54.
6. Чуднів В. Надяскраві світлодіоди білого світіння. – Радіо, 2004, № 9, с. 47, 48.

Автор: К. Мороз

Дивіться інші статті розділу Освітлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву Інтелектуальний банкомат Fujitsu 21.07.2014 Рішення Fujitsu ATM серії 100 – банкомат (Automated Teller Machine, ATM) з технологією Cash Recycling – пройшов сертифікацію Європейського Центрального Банку (ЄЦБ). "Для пристроїв обробки банкнот, що використовуються в Європі, сертифікація ЄЦБ є обов'язковою вимогою, яка дозволяє гарантувати якість і надійність обороту євробанкнот", - підкреслили в компанії. За інформацією Fujitsu, рішення Fujitsu ATM серії 100, створене спеціально для європейського ринку та призначене для виявлення та відстеження фальшивих банківських квитків, а також для сортування та обробки євробанкнот, пройшло такі тести: автентифікація – виявлення та вилучення фальшивих банківських квитків; відповідність вимогам - сортування банкнот та вилучення прийнятих банкнот, непридатних для видачі клієнтам, наприклад, брудних та розірваних; відстеження - відстеження інформації про клієнтів під час ідентифікації фальшивих банківських квитків. В цілому рішення Fujitsu ATM серії 100 є інтелектуальним банкоматом. Він забезпечує: різноманітні моделі прийому банкнот та видачі прийнятих банкнот (замовники можуть вибрати найбільш підходящу модель прийому та подальшої видачі банкнот, наприклад, просту модель або стандартну модель, залежно від частоти прийому банкнот); відповідність найновішим стандартам безпеки, наприклад, PCI 3.0, фізичну безпеку та захист даних; функції фізичного захисту та активного захисту для запобігання скіммінгу банківських карток (копіювання персональних даних, що робиться злочинцями) - дозволяють виявити скануючий пристрій та відключити його; захищену автентифікацію користувачів за допомогою технології Fujitsu PalmSecure; підтримку функціональності NFC (Near Field Communication – технологія ближнього радіозв'язку) – відкриває можливість прийому NFC-платежів від мобільних пристроїв. Також шаблони лицьової панелі банкомату допомагають адаптувати його зовнішній вигляд відповідно до вимог замовника.

Інші цікаві новини:

▪ Зовнішні накопичувачі OWC Mercury Elite Pro Dual на 10 Тбайт

▪ Кава знижує ризик захворювань печінки

▪ Ефективні молекулярні діоди

▪ Вуглецеві транзистори на нитках ДНК

▪ 168-ядерний процесор-аналог нейронної мережі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Охорона праці. Добірка статей

▪ стаття Контейнеровоз. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Коли ослів та вчених поставили на середину? Детальна відповідь

▪ стаття Машиніст котельні, кочегар, що обслуговує котли з тиском вище 0,07 МПа. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Подовжувач-перенесення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Попередній підсилювач з електронним регулюванням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

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

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024