Restaurimi i dritës së kopshtit diellor me energji elektrike: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Kjo me të vërtetë vijon nga disa nga projektet e mia të mëparshme të furnizuara me energji elektrike, por lidhet ngushtë me LED Teardown të dokumentuar më parë.

Tani ne të gjithë kemi dalë dhe i kemi blerë gjatë verës, ato drita të vogla kufitare me lule të cilat ushqehen me diell dhe ngarkohen gjatë ditës dhe sapo fillon nata ato veprojnë si një dritë e kopshtit. Sigurisht që ata kanë një jetë të kufizuar. importe të lira që vuajnë në motin e mirë të vjetër britanik me paketat e dështuara të baterive dhe nganjëherë thjesht panelet diellore të dështuara.

Normalisht ju i blini këto gjëra në pako prej 4 ose më shumë dhe burimi i dritës është një udhëheqës i vetëm me fuqi të ulët të llojit të varietetit të lirë. Pasi të jenë të vdekur, i hedhim në kosh dhe ikim në landfill. Epo, më bëri të mendoj, pse të mos e shndërroj atë në një njësi me energji elektrike me LED 10W. Do të duhej të ishte i sigurt edhe pse i mbrojtur nga moti dhe duhet të jetë i lirë. A mund të bëhet kjo, pyesja veten dhe 10W do të ishte shumë? Nga fotografitë mund të shihni se burimi i dritës është një model tubular me diametër prej rreth 60 mm prej çeliku inox dhe një shpërndarës plastik. Plus një kapak tjetër me tuba i cili përshtatet në krye me panelin diellor brenda. Gjëja e parë që bëra ishte heqja e led -it të vogël origjinal të bardhë dhe panelit diellor katror në çati. Ideja për këtë është që të montoni led -at në një pjatë të fiksuar në një lavaman përballë sipër përmes hapjes së panelit diellor Me

Hapi 1: Specifikimi i LED

Pasi bleva kohët e fundit disa udhëheqës të vetëm 10W COB, pyeta veten nëse do të ishte e mundur të përdorni një të vetëm dhe të përdorni një furnizim me energji të modalitetit ndërprerës direkt nga rrjeti [240V Unizoluar] Kandidati ishte një çip i fuqisë së drejtuesit të modalitetit të kalimit FL7701 dhe induktor 1.4mH coilcraft Me Fatkeqësisht shndërrimi nga 240v në FW i bllokut COB [12V] nuk funksionon me lehtësi pasi rryma e kërkuar përmes COB është shumë më e madhe sesa çipi i shoferit mund të përballojë nëse doni 10W. Çipi mund të trajtojë 0.5A i cili me një tension përpara 12v do t'ju çonte vetëm në 5W ose aty. Ju mund të përdorni një modalitet kalimi të konvertuesit përpara me izolim i cili do ta bënte punën, por kostoja fillon të fluturojë, pasi e gjithë kjo supozohej të ishte e lirë dhe e gëzuar. Pra, si mund të merrja 10W me vetëm 0.5 A rrymë. Duke pasur parasysh ruajtjen e teorisë së energjisë, mënyra e vetme për të rritur fuqinë është rritja e tensionit, dhe mënyra e vetme që mund të bëj do të ishte rritja e tensionit të përparmë të prizave duke përdorur më shumë se një prej tyre. Nëse shikoni udhëzuesin tim Teardown LED ju mund të shihni pse e bënë këtë në atë dizajn. Duke shfletuar në EBAY, me lehtësi gjeta disa led 1W me një tension përpara 0f 3V@330mA. Tani nëse do të përdorja 10 dhe nën vrapimin e tyre @266mA do të përfundoja me 10 x 3 x0.266A = 8W … mjaft afër. Nënshkrimi ka një qasje me dy pole…. Mbani ngrohjen poshtë dhe për këtë arsye ruani ose zgjasni jetën. Temperatura më e ulët e kryqëzimit do të thotë drita të lumtura.

Hapi 2: Baza LED

Duke parë fotografitë e dritës së kopshtit, ajo që nevojitet është një metodë e montimit të këtyre LED -ve dhe natyrisht nëse ato po fundosin 266mA ne duhet të heqim qafe 8W energji mbi to, e cila do të kërkojë një heatsink. tubi është pak më i vogël se 57 mm, kështu që nëse do të mund të montoja ndonjë nga pajisjet elektronike në një tub plastik të mbyllur dhe ta instaloja në brendësi të tubit. Atëherë mund të montoja pllakën e llambave të drejtuara poshtë në pjesën e sipërme të rrethimit, e cila më pas do të ndriçonte difuzorin. Pra, si do t'i rregullonim ledet?

Para së gjithash kam prerë një rreth prej 46.5 mm alumini me një vrimë qendrore duke përdorur një sharrë vrimë [shiko figurën] dhe duke përdorur një kasetë me dy anë të ngrohësit të mbuluar në njërën anë. Ju mund ta merrni këtë shirit në ebay dhe është mjaft i lirë, normalisht i përdorur për ngrohje. shtojca shih foton. Alumini ishte një rrethim i vjetër i furnizimit me energji, por me siguri mund ta blini këtë në ebay. Kam përdorur një copë të trashë 2 mm. Ju duhet të mbuloni dhe izoloni metalin nga baza e led, por prapëseprapë keni përçueshmëri të mirë termike. Përdorni një xhiro të dyfishtë të shiritit termik të vendosur në mënyrë ortogonale në dy shtresa. Kjo do të ndryshojë përçueshmërinë termike dhe ne humbim edhe 20 gradë c përtej kryqëzimit, por kjo është ajo që duhet. Unë do ta rishikoj këtë më vonë dhe ndoshta do të shikoj një zgjidhje të mbyllur plotësisht të akualuzionit, por jo tani për tani.

Hapi 3: BasePlate

Pastaj kam përdorur Autocad për të vendosur ku duhet të shkojnë leds në bazë. Shihni fotot e kësaj bashkangjitur si pdf.

Unë e printova modelin në shkallë dhe përdori një vrimë për të bërë një model montimi të paraqitjes për të vepruar si një udhëzues i përafërt. Duke e vendosur këtë mbi pllakën time ngjitëse, vizatova skicën e qarqeve në shirit.

Tjetra i shtrova ledet në mënyrë që të mund të gjej një pozicionim të një shirit bakri të cilin do ta përdorja për të lidhur ledet në sipërfaqen e shiritit termik izolues.

Duke u siguruar që asnjë shirit bakri të mos shkelte në pjesën e poshtme të "goditjes", i bashkova të gjitha së bashku. Sigurisht që duhet të siguroheni që katodat të shkojnë në anoda. Thjesht mund t'i vendosni poshtë dhe të përdorni një tel lidhës midis kunjave, megjithëse përdorimi i shiritit të bakrit ndihmon në shpërndarjen e një pjese të nxehtësisë në shirit. Për sa i përket nxehtësisë, ato prodhojnë shumë, kështu që kanë nevojë për një ngrohës mjaft të madh. Zgjodha një ngrohës nxehtësie 40x40x30 H i cili mban pllakën e poshtme në rreth 58-60 gradë C. Ndodh që madhësia e tij të përshtatet mirë në çipin diellor të hequr Duke lejuar që nxehtësia termike përgjatë kryqëzimit të rastësohet me led rreth 4 gradë c për vat dhe thoni 1 gradë C për vat nga pllaka në rast kjo duhet të nënkuptojë një temperaturë kryqëzimi prej (8x1)+4 = përafërsisht. 60+12 gradë C = 72 gradë C e cila duhet të jetë e arsyeshme.

Tensioni i përgjithshëm nëpër leds do të jetë 10 x 3v ose aty, kështu që faza tjetër do të jetë testimi i rrymës përmes tyre.

PDF -ja e bashkangjitur ka një skicë për t'u përdorur si model, por gjithmonë mund të bëni modelin tuaj.

Shikoni shtojcën easam të cilën mund ta shkarkoni eviewer për ta lexuar

Hapi 4: Asambleja kryesore

Ne thamë më herët se ne do të përdorim një çip drejtuesi FL7701 për këtë dhe duke luajtur me projektuesin e tabelave xcel doli me një sërë figurash që mund të funksionojnë. Çelësi i konvertuesit të dollarit ishte të zbresësh valën në diçka të arsyeshme duke pasur parasysh vlerën RMS që na duhej. Ripple ka një ndikim të drejtpërdrejtë në madhësinë e induktorit dhe frekuencën e funksionimit, një efekt indirekt. Pra, nëse rrisim valëzimin, duhet të rrisim madhësinë e induktorit dhe mënyra e vetme për të zvogëluar induktancën e kërkuar është rritja e frekuencës. Shihni foton e bashkangjitur e cila liston atë për të cilën po përsërisja dhe ishte kryesore për vlerat në skemë.

Këtu janë LED -të e ngjitur të vendosura mbi modelin tim para se t'i ngjitni poshtë. Vini re përdorimin e ngrohëses së nxehtësisë e cila e ka pllakën të ngjitur në pjesën e poshtme me prizat e montuara.

Rritja e rrymës në 266mA RMS duke rregulluar kulmin e rrymës në 500mA vendos tensionin në pak më shumë se 30v nëpër leds që nënkupton se tensioni ishte në të vërtetë afër 3v përpara nëse kemi 10 led. Vini re se llogaritja priste 286mA ndërsa në realitet ne arritëm vetëm 266. Frekuenca duhet të ishte 101Khz megjithatë shikimi i fushës dukej pak më poshtë. Unë do të diskutoj skematikën dhe shoferin dhe format e valëve në hapin tjetër.

Pra, duke e lidhur, ndezni pllakën bazë si një pemë e Krishtlindjes. Shënim i shpejtë këtu për sigurinë. Ky është një dizajn jo i izoluar, kështu që gjithçka që mund të ngrihet në nivelin e rrjetit ka nevojë për tokëzim të plotë. Kjo do të përfshijë ngrohësin e nxehtësisë i cili nëse shikoni me kujdes ka nja dy vrima që duhet të ngushtohen përmes një etikete toke në ngrohësin dhe punimet metalike të pandryshkshme dhe tokën kryesore të hyrjes. Kini kujdes me instalimet elektrike të llambave që të mos ndodhë shkurtim midis llambave dhe tokës. Nëse funksionon, atëherë tensioni më i madh se ai i projektuar shfaqet nëpër led dhe do t'i shkatërrojë ato shpejt. Unë kam një konfigurim testimi i cili ka një transformator izolues nga rrjeti, por kur lidhet drejtpërdrejt me rrjetin, njëra anë e induktorit është në potencialin kryesor, i cili nëse lidhet për çdo pjesë të izoluar metali do të ishte një rrezik.

Hapi 5: Testimi dhe Skematika

Pra, le të bëjmë një kërcim prapa dhe të shikojmë se çfarë na nevojitet për të drejtuar led -et. Ne tashmë thamë se duhet të mbështesim 266mA ose atje, kështu që ne tashmë i kemi bërë numrat.

Duke iu referuar shënimit skematik në vijim:

Hyrja përmes siguresës 1 në ndreqësin e urës pastaj filtrimin e induktorit me dy c.

D1 është dioda e rimëkëmbjes dhe mjeti për të ulur rrymën në induktor. Porta Q1 drejtohet nga kunja 2 e FL7701 përmes R3 me D2 që ndihmon në largimin e ngarkesës nga porta në goditjen negative të FL7701. Frekuenca e daljes përcaktohet nga R5/R4. Çifti i kunjave ka një shkëputje dhe kunja CS..pin1 është kuptimi aktual i cili është monitorimi i tensionit dhe rrjedhimisht rryma përmes R6. Referojuni pikut aktual në R6 prej 0.5A e cila do të bëjë që IC të rivendoset dhe të zbresë gati për tjetër në periudhë. Vini re se çfarë mungon në këtë qark. Nuk ka kërkesë për një kapak të madh ndreqës DC për hyrjen. FL7701 kujdeset me zgjuarsi për ndryshimet e hyrjes brenda. Duke pasur parasysh që kjo është zakonisht një pjesë e shtrenjtë, ajo ndihmon në kursimin e kostos. Pasi PCB -ja u popullua, unë kontrollova valëzimin. Përdorimi i një sonde aktuale në katodën e bllokut të udhëhequr dha valëzim si 150mA dhe rryma mesatare duke përdorur njehsorin u mat si përafërsisht. 260mA Kjo është 100mA poshtë në maksimum për leds dhe i lejon ata të punojnë më të ftohtë, kështu që zgjasin jetën e tyre. Frekuenca u mat si 81Khz dhe ulet si 1.71us. Kjo është 13% e aftësive të çipit/induktorit, kështu që duhet të jetë mirë. Pika fillestare për të gjithë këtë dizajn ishte përdorimi i një 1.4mH jashtë induktorit të raftit

Hapi 6: Ndërtimi i PCB

Vini re se imazhet janë të bordit prototip i cili kishte disa gabime në të cilat i korrigjova në paraqitjet e reja të PCB të ngarkuara. Vini re kërcyesit mbi të për të kapur një fiksim të pasaktë….doh. Kjo shkaktoi disa goditje para se të kuptoja gabimin… duhet të isha lodhur!

Ka disa nga pjesa e sipërme dhe një nga ana e poshtme.

Hapi 7: Vendosja e të gjitha së bashku

Pra, këtu është e prerë së bashku. Unë do të bashkëngjit një listë BOM të të gjitha pjesëve të kërkuara më vonë. Disa gjëra për të cilat duhet pasur kujdes. Kam tokëzuar ngrohësin në krye dhe e kam ushqyer përmes njësisë në një pikë tokëzimi në fund. Kjo pastaj tokëzohet përsëri në furnizim. Ji i kujdesshëm për këtë. Katoda e LED -it përfundimtar është 30V ose më poshtë nën tensionin maksimal të rrjetit prej 310V. Kjo do të dëmtojë nëse preket kështu duhet të mbahet e izoluar dhe çdo pjesë metalike që mund të vihet në kontakt të fiksohet në tokë në mënyrë që të sigurohet një rrugë e qartë për rrymën e prishjes. Vini re përdorimin e gjëndrave kabllore lart dhe poshtë për të ndaluar çdo ujë që të gjejë rruga drejt elektronikës. Vidhosja e tokës në pjesën e poshtme vepron si një ndalesë për "kanistrën" kryesore dhe ka një vrimë kullimi në rast se lagështia gjen rrugën e saj. Ky nuk është një enë e papërshkueshme nga uji, por rrjeti nuk mbahet larg gishtërinjve dhe vrima e kullimit është shumë mbi nivelin e tokës. Ngrohësi i lartë ka nevojë për një vulosje rreth majës dhe kjo është ende për t'u përfunduar. Kam ndërmend ta vendos këtë në kopsht për verën dhe ndoshta të shtoj disa të tjera më vonë.