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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Lampada LED per frigorifero. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / illuminazione Oggi sul mercato sono comparsi molti LED luminosi di vario tipo, che consentono di ricavarne lampade di illuminazione. Ad esempio, negli articoli [1] e [2], gli autori condividono la loro esperienza nella produzione di semplici lampade per pianerottoli, costituite da due LED. Gli indubbi vantaggi di queste lampade sono l'efficienza, la durata, il basso costo e la possibilità di realizzarle in appena un paio d'ore. Se è necessaria una lampada più avanzata, la sua fabbricazione è descritta nell'articolo [3]. Vorrei condividere la mia esperienza nella produzione di lampade a LED. Un'ottima lampada per il frigorifero può essere realizzata la sera. A proposito, la sua durata sarà più lunga di quella del frigorifero stesso, perché i LED non temono l'accensione frequente a basse temperature. Tali lampade possono essere utilizzate non solo nei frigoriferi, ma anche nelle macchine da cucire, nei forni a microonde e in varie lampade. Per evitare problemi con l'installazione della lampada LED prodotta nel frigorifero, le sue dimensioni non devono superare le dimensioni della lampada a incandescenza da 230 V 15 W che sostituirà. Si è deciso di utilizzare LED ASS28-WW120B21 di dimensione 3528 (3,5x2,8 mm) per il montaggio su superficie. Le dimensioni di una lampada a incandescenza possono ospitare 60 di questi LED. La loro tensione operativa è di 3,2...3,4 V con una corrente di 20 mA. Ciò significa che alla catena di LED collegati in serie sarà necessario fornire una tensione di circa 180 V. Solo circa 40...50 V dovranno essere spenti con un resistore e la potenza dissipata su di esso non supererà 1 W. Naturalmente, al posto dei LED sopra indicati, è possibile utilizzare quelli disponibili per il montaggio su superficie e non è necessario conoscere esattamente la corrente nominale e la tensione operativa. Per calcolare la resistenza e la potenza del resistore di spegnimento è sufficiente, utilizzando un alimentatore regolabile, determinare approssimativamente la tensione alla quale una corrente di 8...10 mA scorre attraverso il LED e questo si illumina con una luminosità sufficiente. Se si utilizzano LED ordinari con cavi per la saldatura in un foro, solo alcuni di essi rientreranno nelle dimensioni consentite. Il resistore dovrà estinguere quasi tutta la tensione di rete. Ciò aumenterà notevolmente la potenza dissipata dal resistore, pertanto sarà necessario aumentare le dimensioni di questo resistore e della lampada stessa. In questo caso, la lampada potrebbe non adattarsi al posto assegnato e il "fornello" nel frigorifero non è del tutto appropriato. Lo schema della lampada è mostrato in Fig. 1. La corrente misurata attraverso i LED quando accesi è risultata pari a 6,5 mA, che aumenta a 8 mA dopo alcuni minuti di funzionamento, ovvero più della metà della corrente operativa massima consentita. Ma anche con questa corrente, la luminosità della lampada risultante è visivamente molto maggiore rispetto alle lampade a incandescenza da 15 W. Il colore della luce della lampada LED con i LED indicati è bluastro. Nella mia percezione soggettiva, è molto più adatta per un frigorifero della luce giallastra opaca di una lampada a incandescenza convenzionale.
Ora descriverò nel dettaglio la tecnologia utilizzata per realizzare la lampada LED. Prendiamo una lampada a incandescenza da 230 V 15 W difettosa, la avvolgiamo nella carta e rompiamo il bulbo di vetro. Puliamo la superficie laterale interna della base dai resti di vetro e colla con cui è stata incollata la lampadina. Allo stesso tempo, cerchiamo di non cambiare la forma della base: dovrebbe rimanere rotonda. È necessario lavorare con molta attenzione per non tagliarsi con schegge di vetro e indossare preferibilmente occhiali protettivi per non ferirsi gli occhi a causa delle schegge. Quindi incolliamo il dispositivo più semplice. Da qualsiasi materiale in lamiera solida di spessore 2...3 mm (getinax, textolite o altra plastica) ritagliamo tre parti: un quadrato di 50x50 mm e due rettangoli di 5...10 mm di larghezza e 50 mm di lunghezza. Il piatto quadrato servirà da base. Incolliamo su di esso piastre rettangolari in parallelo con uno spazio di circa 2,8 mm tra loro. Queste sono le guide tra le quali posizioneremo i LED. La distanza deve essere mantenuta in modo che i LED in essa collocati possano essere spostati con poco sforzo. È più conveniente utilizzare la colla a caldo per assemblare il dispositivo, poiché mentre si raffredda è possibile regolare la posizione delle guide. Posizioniamo dieci LED tra le guide con il terminale dell'anodo della successiva vicino al terminale del catodo della precedente. Per i LED nel pacchetto 3528, il terminale del catodo si trova nell'angolo smussato del case. Quindi applichiamo una goccia di flusso neutro a ciascuna coppia di terminali di contatto e saldiamo con un saldatore a bassa potenza. È necessario saldare rapidamente per non surriscaldare i LED. Si consiglia di controllare la strip finita applicando ad essa una tensione costante di 30...32 V rispettando la polarità. Tutti i LED dovrebbero accendersi. In totale realizziamo sei strisce, ciascuna di dieci LED collegati in serie. Quindi posizioniamo le strisce in parallelo in modo che accanto al terminale positivo della prima ci sia il terminale negativo della seconda, e accanto al più della seconda ci sia il meno della terza, e così via, e le colleghiamo tramite saldatura. Otteniamo un modulo di 35x18 mm da 60 LED collegati in serie. Ai terminali liberi del primo e dell'ultimo (sessantesimo) LED saldiamo sezioni di terminali dei vecchi transistor MP25, MP26, MP38-MP42. I terminali di questi transistor sono realizzati in una lega che conduce bene l'elettricità, ma non conduce bene il calore. Naturalmente, è possibile utilizzare un normale cavo di montaggio a nucleo singolo, ma esiste la possibilità che quando il pin viene saldato alla scheda, venga dissaldato dal LED. Successivamente, ritagliamo una scheda larga 20 mm e lunga 45 mm da un PCB rivestito in alluminio su un lato. In questo caso, restringiamo uno dei bordi stretti della tavola ad una larghezza di circa 17 mm per una lunghezza di 5 mm - con questo bordo la tavola verrà inserita nella base della lampada a incandescenza. Regoliamo questa dimensione levigando gradualmente la tavola con una lima e provandola costantemente sulla base. È necessario assicurarsi che la tavola sia inserita nella base con forza notevole e sia trattenuta saldamente al suo interno. Non va incollato, perché dopo aver avvitato la lampada nella presa del frigorifero, sarà necessario regolare la posizione del pannello ruotandolo rispetto alla base per indirizzare la luce nel vano frigorifero. Dopo aver montato la scheda sulla base, posizioniamo il modulo LED prodotto sul lato dove non è presente la pellicola, segniamo i fori per i suoi cavi e li foriamo. Quindi ritagliamo nella pellicola i conduttori stampati che collegano il modulo LED, il ponte a diodi e le resistenze di spegnimento secondo lo schema elettrico della lampada. Non praticiamo fori per i terminali del ponte VD1 e dei resistori R1, R2, ma li saldiamo alla "sovrapposizione" di pellicola. È possibile installare un condensatore all'ossido di livellamento con una capacità di 10...20 μF a 400 V in parallelo al modulo LED, ma ciò non dà un notevole aumento della luminosità dei LED (ho controllato) e del loro sfarfallio con una frequenza di 100 Hz in assenza di condensatore è invisibile alla vista. Invece del ponte KTs407A, andranno bene quattro diodi con una tensione inversa consentita di almeno 300...400 V e una corrente raddrizzata di almeno 50 mA. Utilizzando un filo isolato a trefolo, colleghiamo il terminale libero del ponte a diodi alla parte a vite della base e i terminali liberi dei resistori R1 e R2 al suo contatto centrale. I fili che vanno alla base dovrebbero avere un piccolo margine di lunghezza in modo che sia possibile ruotare la scheda rispetto alla base per regolare la lampada dopo l'installazione nel frigorifero. La lampada assemblata è mostrata in Fig. 2.
Prima di avvitarlo alla presa del frigorifero, controlliamo la lampada sul tavolo. Se installato correttamente, si accende immediatamente dopo la connessione alla rete. Se la lampada non si accende, cerchiamo un errore. Di solito questa è la polarità sbagliata quando si accende uno o più LED o si collega il ponte a diodi al modulo LED. Infine, dopo aver avvitato la lampada alla presa del frigorifero, regoliamo la direzione del flusso luminoso ruotando la scheda alla base. In questo caso è necessario prestare attenzione, poiché toccare le parti sotto tensione della lampada sotto tensione non è sicuro. Per proteggersi da scosse elettriche accidentali durante il funzionamento della lampada, è necessario realizzare un involucro per la sua scheda da un foglio di poliestere, ampiamente utilizzato per l'imballaggio in blister di merci varie, o altra plastica trasparente simile. Prendiamo un pezzo piano di materiale in lamiera scelto per l'involucro, di spessore 0,3...1 mm e con dimensioni di almeno 80x60 mm. Disegniamo su di esso con un pennarello per scrivere iscrizioni su CD una scansione di parallelepipedo con una larghezza di 21, uno spessore di 14 e un'altezza di 40 mm. Non dimentichiamoci di fornire valvole di incollaggio nei posti giusti. Per uniformare le pieghe, premi le loro linee con il dorso del coltello. Se il materiale è spesso (circa un millimetro), è meglio tagliare le pieghe ad una profondità di circa un terzo dello spessore. Ritagliato lo sviluppo, ne pieghiamo un parallelepipedo e lo incolliamo insieme. È meglio usare una pistola termica per questo, quindi il processo di incollaggio richiederà un minimo di tempo, l'incollaggio sarà trasparente e avrà un aspetto pulito. Mettendo l'involucro risultante sulla scheda, fissarlo con due gocce di adesivo hot melt. Il tempo di produzione dell'involucro con questo metodo è di 15...20 minuti. La seconda versione della custodia, mostrata nella fotografia Fig. 3, ricavato da una scatola di caramelle “tic-tac”, molto apprezzate e vendute in tutti i negozi, padiglioni e bancarelle. Le sue dimensioni sono ideali per realizzare un involucro. La scatola deve essere tagliata a una lunghezza di 40 mm, quindi vengono eseguiti solo due tagli, una piega e un incollaggio e l'involucro è pronto. Il tempo di produzione per questa versione dell'involucro è ancora inferiore: 5...10 minuti.
I resistori di spegnimento vengono scelti in modo tale che la corrente che attraversa i LED sia quasi la metà del valore consentito, quindi i LED non temono le fluttuazioni verso l'alto della tensione di rete. E una leggera diminuzione della luminosità in caso di caduta della tensione di rete non ha alcun ruolo nell'illuminazione del vano frigorifero. Tuttavia, con una lampada a incandescenza, quando la tensione di alimentazione diminuisce, diminuisce anche la luminosità. La luminosità della lampada prodotta può essere facilmente quasi raddoppiata riducendo la resistenza dei resistori di spegnimento (è meglio selezionarli sperimentalmente). Ma non si dovrebbe aumentare la corrente attraverso i LED a più di 15 mA, altrimenti con l'aumento della tensione di rete potrebbe superare i 20 mA. La lampada, ovviamente, non si brucerà, poiché la porta del frigorifero non viene tenuta aperta per molto tempo, ma ogni sovraccarico ridurrà gradualmente la durata dei LED. Letteratura
Autore: A. Karpachev
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