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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Lampada base LED in miniatura fatta in casa. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / illuminazione Il dispositivo proposto trasforma una torcia tascabile progettata per una lampada a incandescenza in una a LED. Non sono necessarie modifiche. La lampada fatta in casa utilizza la base di una lampada a incandescenza. Contiene un LED super luminoso e un convertitore di tensione boost a impulsi. I LED ultraluminosi sono affidabili e durevoli. Stanno gradualmente sostituendo le lampade a incandescenza di tutti i campi di applicazione, anche come i lampioni e le luci delle automobili. E i LED super luminosi hanno preso un posto davvero "regale" nelle sorgenti luminose in miniatura indossabili: le torce tascabili. Tali dispositivi hanno un design che consente la sostituzione solo delle batterie, poiché la sostituzione dei LED non è possibile a causa della loro elevata affidabilità. Tuttavia, ci sono ancora molte torce elettriche con una presa per una lampadina a incandescenza sostitutiva. L'articolo [1] parla della conversione di tale torcia in una a LED. L'articolo [2] descrive l'installazione di un LED bianco nella base di una lampada a incandescenza. Durante lo sviluppo del dispositivo proposto, il compito era creare un design basato sulla base di una lampada a incandescenza in miniatura con un convertitore di tensione step-up posizionato al suo interno e un LED super luminoso all'esterno. Tale dispositivo (una lampada a base LED fatta in casa) può essere inserito nella presa di una torcia elettrica, in modo che la torcia diventerà LED senza alcuna modifica.
Lo schema del dispositivo proposto è mostrato in Fig. 1. Contiene LED EL1, resistore limitatore di corrente R1 e un convertitore di tensione step-up sul chip DA1, induttore L1, diodo VD1 e condensatori C1 e C2. Il convertitore è assemblato secondo uno schema standard sul microcircuito NCP1400ASN33T1 (DA1). La documentazione tecnica per questo microcircuito è pubblicata sul sito Web del produttore [3]. Questo chip inizia con una tensione di ingresso di 0,8 V o più e mantiene una tensione di uscita stabile di 3,3 V quando la tensione di ingresso scende a 0,2 V.
Il dispositivo è montato su un circuito stampato (Fig. 2) di forma rotonda con un diametro di 8 mm, realizzato su entrambi i lati con un foglio di fibra di vetro con uno spessore di 1,2 mm. Lungo il perimetro della scheda è stato rimosso uno smusso di 0,2...0,3 mm su entrambi i lati per evitare di cortocircuitare i conduttori del circuito stampato della scheda con la base durante il funzionamento. Dopo la smussatura, vengono praticati dei fori nella tavola. Quindi i conduttori stampati vengono incisi e stagnati. Durante l'installazione delle parti, l'autore ha utilizzato un microscopio MBS con ingrandimento 10.15x. Puoi anche usare le lenti d'ingrandimento dell'orologio, ma è consigliabile che il loro ingrandimento sia almeno cinque volte. Per saldare gli elementi, è meglio affilare la punta del saldatore con un cono affilato. Ad esempio, per una punta del diametro di 4 mm, è conveniente un'affilatura conica con una lunghezza di circa 10 mm. Pezzi di filo vengono inseriti nei fori contrassegnati da asterischi e saldati su entrambi i lati. Successivamente, vengono installati i condensatori C1 e C2. Rimuovere il pin 3 non utilizzato del chip DA1, altrimenti coprirà il foro sulla scheda in cui deve essere inserito il pin dell'anodo del LED EL1. Installa il chip DA1 sulla scheda. Il diodo VD1 è montato sull'altro lato della scheda. Si consiglia di installare la resistenza R1 successivamente, dopo averla selezionata. Successivamente, installare l'acceleratore L1. Un terminale viene inserito nel foro e saldato ai conduttori della scheda su entrambi i lati, l'altro terminale deve essere collegato al contatto centrale della base della lampada, il terminale di alimentazione positivo. A questo pin è saldato un filo isolato flessibile che lo collega al conduttore del circuito stampato che va al terminale positivo del condensatore C1. I cavi del LED EL1 vanno inseriti nei fori rispettando la polarità. L'alloggiamento del LED può toccare il chip DA1 o sollevarsi sopra il circuito stampato fino a un'altezza di 4 mm. Sul lato inferiore della scheda i cavi LED sono saldati e tagliati. Un filo lungo circa un centimetro è saldato al punto di connessione dei condensatori C1 e C2. Questo è il terminale di alimentazione negativo, che deve essere collegato alla base. Successivamente, seleziona il resistore limitatore di corrente R1. Invece, un resistore variabile con una resistenza di 50.100 Ohm viene temporaneamente acceso come reostato. Imposta il motore sulla massima resistenza. In serie al LED EL1 è collegato un milliamperometro con limite di misurazione di 100 mA. A seconda di quante celle galvaniche si prevede di utilizzare per alimentare il dispositivo, viene fornita una tensione di alimentazione massima di 1,5 o 3 V. Riducendo la resistenza del resistore variabile, viene impostata la luminosità desiderata del LED EL1, senza superare la corrente massima consentita attraverso di esso e la corrente di uscita massima consentita del microcircuito DA1 (100 mA). L'autore ha impostato la corrente su 20 mA. Successivamente, scollegare il circuito di un resistore variabile collegato in serie con un milliamperometro e misurarne la resistenza. Quindi prendere un resistore di dimensione 0603 o 0805 con la stessa resistenza o leggermente superiore e installarlo sul circuito stampato come R1. I condensatori C1, C2 e il diodo Schottky VD1 sono stati rimossi dalla scheda di un telefono cellulare Siemens AP75 difettoso. L'induttanza dell'induttore L1 è 18.27 μH. La lunghezza del suo corpo non deve superare i 5 mm. Viene utilizzato un induttore standard della serie EC24-220K con un'induttanza nominale di 22 μH. LED EL1: qualsiasi bianco super luminoso, 5 mm di diametro, ad esempio KIPD80E20 domestico o 3R5 straniero, C503C, LC503TWN1. Il colore della luce per le torce viene spesso scelto come bianco, ma in generale dipende dalle preferenze dell'utente. Per aumentare l'affidabilità durante il funzionamento, il circuito stampato con le parti, ad eccezione del LED EL1, è inserito in una custodia elettricamente isolante realizzata in tubo termoretraibile. È costituito da un pezzo di tale tubo con un diametro di 6 mm e una lunghezza di circa 5 mm. Questa sezione viene stirata con una pinza tonda ad un diametro di circa 9 mm, posizionata sul circuito stampato e riscaldata con un saldatore per termoretrazione. L'utilizzo di un tubo di diametro inferiore a quello della scheda consente di ottenere uno strato isolante più sottile con sufficiente affidabilità. Tutte le parti, insieme al circuito stampato, sono posizionate all'interno della base, in questo esempio da una lampada filettata, ma possono anche essere posizionate in una base a perno (baionetta). La base è separata dalla lampada a incandescenza difettosa, ad esempio, come descritto nell'articolo [2]. Preparare la lampada per rimuovere la lampadina, che non sempre si stacca facilmente e può scoppiare spargendo frammenti, quindi è necessario adottare misure protettive durante lo smontaggio. Per fare ciò, è necessario applicare uniformemente sul pallone uno strato di plastilina con uno spessore di almeno 4 mm. Dopo esserti assicurato che la plastilina aderisca saldamente alla beuta, usa una pinza o una morsa per stringere leggermente la base più vicino alla beuta. Quindi rilassare le ganasce, ruotare la lampada di 90° e stringere nuovamente la base. Questo di solito rilascerà la fiaschetta. In caso contrario, ripetiamo l'operazione. Rimuoviamo la lampadina dissaldando i cavi della lampada dalla base. Se il pallone non si separa, ma scoppia, si consiglia di scartare la base, poiché ulteriori operazioni con essa saranno pericolose. Quando la base viene separata dal bulbo, è necessario rimuovere da esso eventuali residui di colla resistente al calore. Quindi utilizzare un saldatore per riscaldare il contatto terminale e pulire il foro di saldatura dall'interno, ad esempio con uno stuzzicadenti di legno. Inserire la scheda con i pezzi nella base in modo che il pin sinistro dell'induttore L1 secondo lo schema esca dal foro nel contatto terminale della base, quindi saldarlo, lasciando una semisfera di saldatura per un migliore contatto. Il filo negativo viene piegato sul bordo superiore della base e saldato ad esso. Il risultato è una lampada base LED in miniatura fatta in casa. Per aumentare l'affidabilità di funzionamento in condizioni estreme, si consiglia di versare un composto epossidico all'interno della base.
Da un elemento galvanico, la lampada consuma una corrente di 84 mA. La lampada funziona con qualsiasi batteria, inclusa la dimensione LR44, come mostrato in Fig. 3. Una lampada a LED fatta in casa può essere installata in una lanterna con una presa abbinata alla sua base. La lampada può funzionare con una o due batterie con una tensione totale fino a 3 V. Non è stata testata su un numero maggiore di batterie, poiché in questo caso non è più necessario aumentare la tensione. Se nel vano batterie della torcia sono rimasti spazi liberi, al posto delle batterie vengono inseriti dei manichini dimensionali conduttivi. Prima della prima installazione è necessario verificare la polarità della tensione di alimentazione fornita alla lampada. Un più dovrebbe essere applicato al contatto finale e un meno alla base. Letteratura
Autore: N. Salekhetdinov
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