Herstel van sonkrag in die tuin: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Dit volg regtig op sommige van my vorige projekte op die net, maar is nou verwant aan die LED Teardown wat voorheen gedokumenteer is.

Nou het ons almal uitgegaan en dit in die somer gekoop, die klein blommetjie randligte wat op sonkrag gelaai word en bedags opgelaai word en sodra die nag inskakel, dien dit as 'n grens -tuinlig. Natuurlik het hulle 'n beperkte lewe goedkoop invoere wat onder die goeie ou Britse weer te kampe het met mislukte batterye en soms net mislukte sonpanele.

Gewoonlik koop u hierdie dinge in pakke van 4 of meer, en die ligbron is 'n enkele LED -lamp van die goedkoop variëteit. Sodra ons dood is, gooi ons hulle in die asblik en gaan na die stortingsterrein. Dit het my aan die dink gesit, waarom sou u dit nie omskakel in 'n netvoedingseenheid met 10W LED's nie? Dit moet egter veilig wees en teen die weer beskerm word, en dit moet goedkoop wees. Kan ek dit doen, het ek gewonder, en sou 10W te veel wees? Op die foto's kan u sien dat die bron van die lig 'n buisvormige ontwerp is met 'n deursnee van ongeveer 60 mm van vlekvrye staal en 'n plastiekverspreider. Nog 'n buisdeksel wat bo -op pas met die sonpaneel in. Die eerste ding wat ek gedoen het, was om die oorspronklike klein wit led en die vierkantige sonpaneel in die dak te verwyder..

Stap 1: Die LED -spesifikasie

Nadat ek onlangs 'n paar 10W enkele COB -LED's gekoop het, het ek gewonder of dit moontlik is om 'n enkele een te gebruik en 'n skakelaarmodus direk vanaf die netnet te gebruik [240V ongeïsoleerd].. Ongelukkig werk die omskakeling van 240v na die FW van die COB -blok [12V] nie maklik nie, aangesien die stroom wat deur die COB benodig word, veel groter is as wat die bestuurdersjip kan hanteer as u 10W wil hê. Die chip kan 0.5A hanteer, wat met 'n voorspanning van 12v u net tot 5W of daarheen kan bring. U kan 'n skakelaarmodus met afsonderlike omskakelaar gebruik met isolasie, wat die werk kan doen, maar die koste begin styg, want dit was veronderstel om goedkoop en vrolik te wees, en hoe kon ek 10W kry met slegs 0,5A stroom. Gegewe die bewaring van energieteorie, is die enigste manier om die wattage te verhoog, die spanning te verhoog, en die enigste manier waarop ek dit kan doen, is om die voorwaartse spanning van die LED's te verhoog deur meer as een daarvan te gebruik. As u na my instruksies na my LED -afbreek kyk, kan u sien waarom hulle dit in die ontwerp gedoen het. Deur op EBAY te blaai, vind ek maklik 1W -LED's met 'n voorspanning 0f 3V@330mA. As ek nou 10 en onder @266mA gebruik het, sou ek eindig met 10 x 3 x0.266A = 8W … naby genoeg. Die onderloop het 'n tweepolige benadering.

Stap 2: Die LED -basis

As u na die foto's van die tuinlig kyk, is 'n metode om hierdie LED's te monteer, en as hulle 266mA sink, moet ons van 8W energie daaroor ontslae raak, wat 'n heatsink benodig. Die buis is 'n bietjie minder as 57 mm, so as ek die elektronika in 'n verseëlde plastiekbuis kan monteer en dit aan die binnekant van die buis kan installeer, kan ek die LED -plaatjie na onder bo -op die omhulsel monteer, wat dan die diffuser verlig. So sou ons die leds reël?

Eerstens sny ek 'n sirkel van 46,5 mm aluminium met 'n middelste gat met 'n gatsaag [sien prent] en met 'n dubbelzijdige koelsinkband wat aan die een kant bedek is. aanhangsel sien prentjie. Die aluminium was 'n ou kragbron, maar u kan dit waarskynlik op eBay koop. Ek het 'n stuk van 2 mm dik gebruik. U moet die metaal van die basis van die LED bedek en isoleer, maar het steeds goeie termiese geleidingsvermoë. Gebruik 'n dubbele lap termiese band wat orthogonaal in twee lae gelê is. Dit sal die termiese geleidingsvermoë verander en ons verloor nog 20 grade oor die aansluiting, maar dit is wat nodig is. Ek sal dit later weer besoek en miskien kyk na 'n volledig verseëlde aqualusion -oplossing, maar nie vir eers nie.

Stap 3: BasePlate

Toe gebruik ek Autocad om vas te stel waar die leds op die basis moet gaan. Sien die foto's hiervan as pdf's aangeheg.

Ek het die ontwerp op skaal gedruk en 'n gaatjie gebruik om 'n sjabloon van die uitleg te maak om as 'n ruwe gids te dien. Toe ek dit op my taai basisplaat lê, trek ek die omtrek van die sirkels op die band.

Daarna het ek die LED's neergelê sodat ek 'n paar kopertape kon plaas wat ek sou gebruik om die LED's op die oppervlak van die isolerende termiese band te koppel.

Om seker te maak dat geen koperband aan die onderkant van die "slak" skend nie, het ek almal saam gesoldeer. U moet natuurlik seker maak dat katodes na anodes gaan. U kan dit net vassteek en 'n aansluitdraad tussen die penne gebruik, maar koperband help om 'n deel van die hitte in die band te versprei. Ek het gekies vir 'n 40x40x30 H heatsink wat die onderste plaat op ongeveer 58-60 grade C hou. Dit gebeur so dat sy grootte netjies in die verwyderde sonskyfie pas. per watt en sê 1 grade C per watt van plaat tot geval, dit behoort 'n aansluitingstemperatuur van (8x1)+4 = ongeveer te beteken. 60+12 grade C = 72 grade C wat redelik moet wees.

Die totale spanning oor die LED's is 10 x 3v of daaroor, so die volgende fase sal die stroom deur hulle toets.

Die aangehegte PDF het 'n uiteensetting om as sjabloon te gebruik, maar u kan altyd u eie ontwerp maak.

Kyk na die easam -aanhangsel wat u die eviewer kan aflaai om te lees

Stap 4: Top -samestelling

Ons het vroeër gesê dat ons 'n FL7701 -bestuurderskyfie hiervoor sou gebruik, en om met die xcel -sigbladontwerper te speel, het 'n stel syfers gekry wat moontlik sou werk. Die sleutel tot die geldomskakelaar was om die rimpel tot iets redelik te verminder, gegewe die RMS -waarde wat ons benodig. Ripple het 'n direkte invloed op die grootte van die induktor en die frekwensie van werking, en 'n indirekte effek. As ons dus die rimpel verhoog, moet ons die induktorgrootte vergroot, en die enigste manier om die vereiste induktansie te verminder, is om die frekwensie te verhoog.

Hier is die gesoldeerde LED's wat op my sjabloon gelê is voordat ek dit vassteek. Let op die gebruik van die koellichaam waarmee die bord met die gemonteerde LED's aan die onderkant vasgesteek is.

Deur die stroom na 266mA RMS te verhoog deur die piekstroom na 500mA aan te pas, stel die spanning net meer as 30v oor die LED's, wat impliseer dat die spanning eintlik naby 3v vorentoe was as ons 10 LED's het. Let daarop dat die berekening 286mA verwag het, terwyl ons in werklikheid slegs 266 bestuur het. Die frekwensie moes 101Khz gewees het, maar die omvang lyk effens onder.

So steek die basisplaat aan soos 'n kersboom. Maak 'n vinnige nota hier oor veiligheid. Dit is 'n nie -geïsoleerde ontwerp, dus alles wat tot die hoofvlak verhoog kan word, moet deeglik geaard word. Dit sluit die koellichaam in, wat as u mooi kyk, 'n paar gate het wat via 'n aardetiket na die koellichaam en die vlekvrye metaalwerk en die inkomende elektriese aarde moet tap. Wees versigtig met die bedrading van die leds dat daar geen korting tussen die leds en die grond plaasvind nie. As dit die geval is, dan verskyn die groter as die ontwerp spanning oor die LED's en sal dit vinnig vernietig. Dit kan 'n gevaar wees vir geïsoleerde stukke metaal.

Stap 5: Toets en skematies

Laat ons dus terugspring en kyk wat ons nodig het om die LED's te bestuur.

Met verwysing na die skematiese aantekening die volgende:

Inkom deur lont 1 om gelykrigter te oorbrug, dan om induktor met twee c's te filter.

D1 is die herwinningsdiode en die middel om die stroom op die induktor te verminder. Q1 -hek word aangedryf deur pen 2 van FL7701 via R3 met D2 om die lading uit die hek te vee op die negatiewe slag van die FL7701. Die frekwensie van die uitset word bepaal deur R5/R4. 'N Paar penne het 'n mate van ontkoppeling en die CS -pen..pin1 is die huidige sin wat die spanning en dus die stroom deur R6 monitor. volgende op periode. Let op wat in hierdie kring ontbreek. Daar is geen vereiste vir 'n groot gelykrigter -DC -kap vir die ingang nie. Die FL7701 sorg intern vir die insetvariasies. Aangesien dit gewoonlik 'n duur deel is, help dit om koste te bespaar. Nadat die PCB gevul is, het ek die rimpel nagegaan. Deur 'n stroomsonde op die katode van die geleide blok te gebruik, word rimpelings as 150mA gegee, en die gemiddelde stroom wat die meter gebruik, word gemeet as ongeveer. 260mA. Dit is 100mA laer as die maksimum vir die leds en laat hulle koeler loop, en verleng dus hul lewensduur. Die frekwensie is gemeet as 81Khz en daal tot 1.71us. Dit is 13% van die vermoëns van die chip/induktor, dus dit behoort goed te wees.

Stap 6: PCB -konstruksie

Let daarop dat die beelde van die prototipe -bord is wat 'n paar foute bevat, wat ek reggestel het op die nuwe opgelaaide PCB -uitlegte. Let op die springers daarop om verkeerde foute vas te maak ….doh. Dit het 'n paar opblaasplekke veroorsaak voordat ek die fout besef het … moes moeg gewees het!

Daar is 'n paar van die bokant en een van die onderkant.

Stap 7: Alles saamvoeg

So hier word dit saamgevoeg. Ek sal 'n stuklys met 'n lys saamstel van al die onderdele wat later benodig word. Sommige dinge om op te let. Ek het die heatsink aan die bokant gegrond en deur die eenheid gevoer tot 'n aardingspunt aan die onderkant. Wees versigtig hiervoor. Die katode van die finale LED is ongeveer 30V onder die maksimum netspanning van 310V. Dit sal seer wees as dit aangeraak word, en dit moet geïsoleerd gehou word en metaaldele wat in aanraking kan kom, op die aarde vasgebout word om 'n duidelike weg vir foutstroom te verseker. tot by die elektronika. Die aardskroef aan die onderkant dien as 'n stop vir die hoof "houer" en daar is 'n dreineringsgat vir ingeval daar vog inkom. Dit is nie 'n waterdigte houer nie, maar die net word van die vingers en die dreineringsgat is ver bo die grondvlak. Die boonste koellichaam het 'n bietjie verseëling aan die bokant nodig, en dit moet nog afgehandel word.