Vyměňte nízkonapěťové bi-pinové halogeny za LED: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:25

Tento instruktáž podrobně popisuje, jak snadno dovybavit nízkonapěťové (12 V) bi-pinové halogenové svítidlo vysoce výkonnou LED „žárovkou“, která bude používat méně energie (<10 W), vydrží déle (50 000 hodin) a poskytne přibližně stejné světelný výkon (~ 300 lumenů). Tento typ svítidla se nejčastěji používá jako akcentové nebo zaostřené světlo nebo podsvícení, jako jsou vitríny, světla na čtení, stolní lampy a závěsné svítidla nad ostrov. Tento návod je podobný některým mým dalším (viz odkazy níže), ale představuje nejnovější úsilí o zvýšení snadné integrace, nízké náklady a praktické využití stále levnějších vysoce výkonných LED diod. S každou iterací se omezují překážky používání LED v reálných obytných aplikacích.

Krok 1: Nástroje a materiály

Materiály, které jsou součástí LED žárovky, jsou klíčem k jejímu výkonu, dlouhé životnosti a dokonalé úspěšné výměně tradiční žárovky nebo halogenové žárovky. Nejdůležitější položkou je chladič a ukázalo se, že je nejobtížnější najít ve formátu, který je kompatibilní s kandidátským svítidlem. Existuje mnoho chladičů, ale jen málo z nich bylo navrženo s kruhovým uměleckým skleněným stínidlem. Nedávno jsem narazil na část na Digikey, která byla navržena pro LED diody powerLED, měla velikost a flexibilitu pro integraci do konvenčního svítidla a byla dostatečně levná na zvážení. Dalšími klíčovými součástmi jsou samozřejmě samotná LED a obvod pohonu. Na trhu je spousta vysoce výkonných LED diod, ale pro bytové osvětlení není čistý výkon tím nejdůležitějším faktorem. LED diody s nejvyšší účinností a nejvyšším výkonem jsou „chladné“v tom, že jejich výstup je velmi modrý a nepůsobí lákavě pro obecné osvětlení ve vaší domácnosti. To je často indikováno jejich hodnocením barev, udávaným ve stupních Kelvina. Studená bílá je v rozmezí 6500K, neutrální bílá v 4500K a teplá bílá v rozmezí 3700K. Problém pro LED diody spočívá v tom, že kombinace luminoforů používaných k zahřívání a tím i atraktivnější světelný výkon je stále méně účinná. Špičková chladná LED tedy může vydávat 100 lumenů na Watt, zatímco nejlepší teplé bílé LED diody budou v rozsahu 60 lumenů na Watt. Bummer. Po nekonečných hodinách hledání a nákupu různých LED komponentů jsem použil následující díly k vybudování praktické a relativně levné halogenové náhrady za svůj závěsný kuchyňský přívěsek. Použil jsem 3-LED hvězdu Philips Rebel. Mnoho lidí dává přednost řadě LED Cree XR-E a některé LED Cree mají vyšší specifikace. Velikost Rebelů však umožňuje umístění 3 z nich v těsné blízkosti, což je zásadní pro výměnu malého bi-pin halogenu. Použil jsem obvod ovladače od DealExtreme, který je dodáván přímo z Číny. Nástroje a materiály: chladič, $ 3Bi-Pin Drive Circuit, $ 2Rebel 3x LED hvězda, $ 15Thermal Compound, $ 7A šrot dřevaHorké lepidlo3 Malé šrouby (např. 40) Vrták a klepnutí se šroubem Pájka a drát a vůle je použít Celková cena je asi 20 dolarů, pokud máte po ruce tepelnou směs a šrouby. To je mnohem levnější než v minulosti. Woot!

Krok 2: Vyvrtejte chladič

Prvním krokem je vyvrtat do chladiče tři otvory, které se shodují se třemi ze šesti slotů na desce LED Star. Hvězdicová deska je vyrobena ze speciálního tepelného sendviče, který umožňuje tepelný pohyb z LED matrice do desky a poté chladič s minimálním odporem (a tedy delta T). Zadní strana hvězdy je kovová, ale není elektricky spojena s LED diodami a musí být v tepelném kontaktu s chladičem. Vezměte tedy svou hvězdu, umístěte ji na chladič a umístěte oční bulvu na její místo a poté ve výřezech kolem hvězdy označte tři značky, abyste označili, kde budete vyvrtávat otvory. Poté vyjměte hvězdu a vyvrtejte otvory a poté je poklepejte, abyste mohli šrouby zašroubovat přímo do chladiče. Nemáte -li nástroje nebo způsob, jak otvory zaklepat, vyvrtejte je dostatečně velké, aby se šrouby mohly protáhnout chladičem a pomocí matic na zadní straně přidržte hvězdu dolů. Pro upřesnění viz obrázky.

Krok 3: Namontujte ovladač do dřevěného bloku

Klíčem k tomu, aby se tato „žárovka“LED vešla do halogenového svítidla, je kompaktní montáž ovladače do chladiče. Toho je dosaženo řezáním kusu dřeva, který se vejde mezi nohy chladiče a který má vyvrtaný střed, kde můžeme bezpečně lepit hnací obvod. Pokud horkému lepidlu nedůvěřujete, můžete také vyvrtat otvory v nohách chladiče a přidat šrouby. Tento spoj při instalaci nebo vyjímání žárovky unese všechny zasouvací síly a také udrží celou sestavu proti nemilosrdné gravitaci. Pomocí vrtáku 3/8 palce jsem vyvrtal dva otvory vedle sebe a spojil je vrtěním vrtáku pod napětím. Surový, ale účinný. Výsledkem byl slot, do kterého pěkně zapadl obvod pohonu. S řidičem ve šrotu jsem vyplnil otvory horkým lepidlem, aby vše drželo na svém místě. Věnujte pozornost tomu, jak dráty opouštějí dřevo, aby nebránily kolíkům v propojení se svítidlem.

Krok 4: Připájejte disk k LED a připojte jej k chladiči

Před připojením LED k chladiči je dobré připájet vodiče z obvodu pohonu ke hvězdě. Jakmile je LED namontována na chladič, chladič provede svou práci a vysaje teplo z hvězdy, což ztěžuje pájení. Podívejte se tedy na obvod pohonu a identifikujte kladné a záporné vodiče. Možná budete chtít vyměnit ty, které jsou dodávány s ovladačem, za delší, jasněji identifikovatelný vodič, protože čínští řidiči často přicházejí s podivným barevným vodičem a krátkými, špatně pájenými vodiči. Získáte to, za co zaplatíte. Pájecí dráty přiveďte ke hvězdě a ujistěte se, že se vodiče + a - shodují s vodiči LED. Nyní byste měli krátce vyzkoušet LED s napájecím zdrojem nebo baterií. Budete potřebovat 12VDC nebo více, méně než 30VDC nebo tak. V případě pochybností zkontrolujte specifikace. Nenechávejte LED svítit příliš dlouho, aniž by byly namontovány na chladič, nebo ji můžete poškodit nebo zničit. Rychle se rozžhaví a víte, co se říká o závodním autě v červených číslech. Bi-pinový ovladač je schopen pracovat bez ohledu na polaritu vstupu, takže neztrácejte čas hledáním toho, který pin je který. Jste spokojeni, že vše funguje, naneste na chladič pod LED nějakou tepelnou směs a poté aplikujte LED. Vložte a utáhněte 3 šrouby, přičemž dbejte na to, aby nezkratovaly na žádném z vodičů nebo podložek na hvězdici. Až budete úplně sedět, vyzkoušejte pomocí multimetru šortky.

Krok 5: Namontujte obvod ovladače

Dalším krokem je zaklínění dřevěného šrotu obvodem řidiče do zadních nohou chladiče. Možná budete muset dřevo opilovat, obrousit nebo vyřezat, aby se vešlo. Buďte trpěliví a nepřestřihněte žádný z vodičů. Zkuste jej zatlačit, dokud se hroty z bi-pinového ovladače jen stěží rozšíří za zadní nohy chladiče. Možná budete chtít také provést některá měření nebo otestovat sestavu ve vašem zamýšleném svítidle, abyste se ujistili, že se vejde, a podle toho upravit vaši výšku. Poté se všechny čtverce odstraní lepicí pistole a přilepí blok na místo. Jakmile to vychladne, můžete do boku vyvrtat několik otvorů a přidat šrouby, pokud si to přejete nebo jen použít tak, jak jsou. Při dlouhodobém používání se chladič může dostatečně zahřát, takže lepidlo změkne v závislosti na vašich LED diodách, použitém proudu a složení lepidla. Tento chladič je dimenzován na ztrátový výkon 10 W a nárůst teploty nehybného vzduchu o 5 ° C na Watt. Protože LED diody běží na 600 mA, je to asi 9 W a můžeme očekávat, že chladič bude v ustáleném stavu bez aktivního chlazení o 45 stupňů teplejší než okolní prostředí. To je docela horké, takže některé šrouby nemusí být špatný nápad. Nebo můžete vytočit zpět proud výměnou aktuálně nastaveného odporu na desce ovladače. Věřím, že je na desce R1 a je 1,5 nebo 3,0 ohmů v závislosti na verzi, kterou si koupíte.

Krok 6: Test

S nainstalovaným ovladačem jste připraveni testovat. Můžete to udělat na lavičce nebo instalovat do zařízení nebo výběru. Pokud vidíte hodně blikání, vaše zařízení nemusí být nízkonapěťové DC, ale spíše nízké napětí AC. Musíte upravit obvod, aby zvládl střídavý proud, pomocí plného vlnového usměrňovače a některých kondenzátorů, ne příliš špatných, ale ne ideálních. Užívejte si a buďte v bezpečí!