Светодиодный светильник на 16 ватт



Здравствуйте уважаемые коллеги!! 

     В предыдущем уроке я рассказывал вам, как изготовить своими руками простой светодиодный светильник.

 snimok-1

 

     Но в процессе эксплуатации  этого      светильника      выявились некоторые    недостатки:

     1. малая мощность освещения;
2. неудобное крепление светодиода на радиаторе;

3. сильная зависимость яркости свечения светильника от изменения напряжения в сети;

             Хочу представить вам второй вариант моего электрического светодиодного светильника на 16-ти одноваттных светодиодах. В качестве корпуса для этого варианта, я взял половинку корпуса от люминесцентной ламы на 2 х 20 ватт (распили ножовкой по металлу корпус и пластмасовый колпак, пополам). Получилось подобие переносного электрического фонаря.

snimok-2

  snimok-3

   Посмотрим, из чего состоит светильник изнутри...

     Места внутри корпуса достаточно много. Есть место для радиатора со светодиодами,  место для источника питания и для блока стабилизаторов тока.    

snimok-14

snimok-4

     Блок радиатора со светодиодами представляет законченную конструкцию, немного отличающуюся от предыдущего светильника. Изменился способ крепления и расположение светодиодов на радиаторе. Но, предлагаемое  крепление светодиодов, это тоже не лучший вариант.

     Источником питания служит тот же ИБП, что и в первом варианте светильника, но на напряжение 29 вольт.  Для этого надо просто увеличить количество витков во вторичных полуобмотках w2-1 =  w2-2 =  51 витков в каждой, до напряжения 29 вольт. При этом диоды Д9 и Д10 должны быть на напряжение не ниже 100 вольт и частотой до 100 КГц.
Например диоды КД213А,Б,В.

snimok-5

snimok-15

     Блок стабилизаторов тока представляет отдельную конструкцию — два стабилизатора тока установлены на одну изолированную от корпуса площадку. На изолированной плате с контактами расположены детали.

     Как я уже отмечал в предыдущем видеоролике,  у меня очень неустойчивое напряжение в сети 220 В... В течение 5 минут может измениться от 215 В. до 195 В. и обратно, что очень сказывается на яркости свечения светильника.
     Для того, чтобы устранить такое неудобство, я применил в каждой группе последовательно  соединенных светодиодов, стабилизаторы тока. Они будут работать вместо уравнивающих резисторов R1 и R2 в первом светильнике.

            Электрическая схема самого светильника немного изменилась. svetilnik-2Необходимый ток для двух групп светодиодов также составляет 0,56 — 0,62 ампера. Выходное напряжение источника питания должно быть 29 — 30 вольт мощностью 25 ватт, при напряжении сети 220 вольт.
    Я использовал тот же, сделанный мной импульсный источник питания, что и в первом светильнике, но увеличил выходное напряжение источника до 30 вольт. Для этого нужно  увеличить число витков во вторичных полуобмотках  w2-1 и w2-2.
       Количество  витков  на 1 вольт для  этого  ферритового   кольца  n = 1,75,  нужное напряжение   во   вторичных  полуобмотках       w2-1 = w2-2 = 30 В.       Количество витков в полуобмотках:
w2-1 = w2-2 = n x 30 = 1,75 x 30 = 52.5 витка.
     Примем в каждой полуобмотке по 53 витка провода диаметром 0,5 — 0,6 мм. Все остальные параметры трансформатора остаются прежними.
     Схема электропитания светодиодов осталась та же — последовательно — параллельная: светодиоды по 8 штук в группе соединены последовательно, в свою очередь  эти две группы соединены параллельно. Чтобы получше рассмотреть схему, нажмите на рисунок левой кнопкой.
В каждую группу из 8 светодиодов, последовательно включен стабилизатор тока, собранный на мощном полевом транзисторе IRF540N.
     При изменении сетевого напряжения от 190 до 240 вольт, рабочий ток светодиодов изменяется незначительно, в пределах 280 — 310 миллиампер. Изменение яркости света в светильнике почти незаметно.

     Рассмотрим работу стабилизатора тока в группе № 1.
Например, напряжение в сети 200 вольт, напряжение на выходе источника питания равно 26 вольт. Падение напряжения на R1 равно 0,59 вольта, что соответствует току через группу светодиодов в 295 мА. При включении блока питания откроется полевой транзистор Т2 через резистор 25 КОм. Рабочий ток светодиодов пойдет через резистор R1, исток — сток полевого транзистора, группу светодиодов № 1.
Напряжение на затворе транзистора Т2, относительно общего провода, будет равно напряжению  источника  питания 26 вольт,
 что превосходит  предельно  допустимое напряжение И — З (+/- 20 вольт для IRF540N) для этого транзистора. Что бы не повышалось это напряжение сверх допустимого, ставим стабилизатор КС215 на 15,0 вольт.
Транзистор Т1 в это время закрыт  (мало напряжение Э — Б) и не шунтирует переход затвор — исток полевого транзистора.
С увеличением напряжения сети, увеличивается и напряжение на выходе блока питания, ток через R1 увеличивается, напряжение на нем также увеличивается. Начинает приоткрываться транзистор Т1 и шунтирует переход И — З полевого транзистора. Увеличивается сопротивление перехода И — С полевого транзистора, уменьшается ток в цепи светодиодов, т.е. идет процесс ограничения тока.
     Так  работает система стабилизации тока в цепи светодиодов.
При других значениях напряжения сети: 210, 220, 230, 240 вольт напряжения в разных точках схемы меняются, кроме значения тока, протекающего через светодиоды. Он  будет неизменен и равен 320 мА.  Соответственно и яркость свечения светильника почти не меняется.tablisa
     В таблице приводятся показания напряжения и тока в разных точках схемы при изменении напряжения питающей  сети.

     Стабилизатор тока можно сделать и на биполярном транзисторе (Т2 и Т4), но тогда нужно поднимать напряжение блока питания до 32 — 35 вольт, что не очень хорошо.

      snimok-7

Мощные полевые транзисторы нужно ставить на радиаторы площадью 35 — 45 см.кв. на каждый транзистор. Радиаторы изолированы от корпуса и друг от друга. Транзистор установлен на радиатор без изолирующей прокладки.

    Детали, установленные в светильнике:

     — Резисторы: R1 и R2 — по 2 Ома, 1 ватт;  R3 и R4 — по 25 КОм, 0,5 ватт;
     — Транзисторы: Т1 и Т3 — КТ605, или  другие  маломощные,  на напряжение     40 — 50 вольт, с одинаковым коэффициентом усиления свыше 30;
     — Полевые транзисторы с изолированным затвором: Т2 и Т4 -  IRF540N или другие подобные транзисторы с изолированным затвором и малым сопротивлением открытого канала  И — С (исток — сток).
     — Светодиоды одноваттные — 16 штук.

             Спектр излучения светодиодов бывает от 2700 К (теплый белый), до 6500 К (холодный белый). Я пробовал и те и другие цвета.

«Теплый белый» — получается слишком желтоватый оттенок света, «холодный белый» — имеет немного «мертвецкий» свет, но зато намного ярче светит. Попросите в магазине светодиод со средней температурой, где то 4200 К.
Я применил одноваттные светодиоды «холодный белый», очень ярко светят. Если применить защитный колпак, «холодность» свечения сглаживается.

     Этот светодиодный светильник по яркости «ощущается» примерно так, как светит 100 ваттная лампочка с нитью накала.



Понравилась Публикация?Поделитесь в соц. сетях!

0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>