废旧品利用,制作LED节能灯

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  用一只易拉罐的球形罐底,用剪刀修圆,在上面钻出20个小孔,小孔的分布呈圆形,尽量制作得美观些,孔的大小以刚好能嵌入白光灯为度。每只白光灯的工作电压为3.0V~3.6V,4只白光灯串联组成一组,工作电压为12.0V~14.4V,5组白光灯再并联起来,在12.6V电压时的电流(Electron flow)约等于100mA,消耗的功率1.26W。
  要在220V市电工作(WORK),需要一个降压整流滤波电路(Electric circuit),比较省钱的办法是使用废旧的节能灯控制电路。led灯珠PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。节能灯可以说是家家都有,因价值低,损坏后维修店不愿意修理,一般均作废弃处理,因此可以不花钱或只花上少量钱在废品站等地方得到。其实大多数损坏的节能灯只是灯管坏了,其电路往往完好可用,既使损坏了也容易修复。5W~13W节能灯基本上均采用同一种电路和元件。
  市电经整流和C1、C2滤波后得到约300V直流电加在Q1、Q2组成的逆变电路,产生数十千赫的高频振荡,经
  L、C5、T对灯管放电(discharging),使节能(jieneng)灯发光。L和C5组成串联谐振电路,谐振在逆变电路产生的高频振荡频率上。灯管启动时,灯管未导通放电,谐振回路中只有灯管的灯丝电阻(中文名:电阻器) ,阻值比较小,回路中的电流比较大,此电流在L和C5上产生数百伏的电压,C5上的电压使灯管击穿放电发光。灯管放电后内阻很小,它并联在C5上使谐振回路的Q值大大下降,C5和L上的电压降低到几十伏以维持灯管继续放电,由此说明节能灯工作时的电压变化比较大。要把节能灯改造(refome)为白光灯的电源,可把C5直接联接到L和T的初级,再把L改作变压器,并增加低压整流滤波电路即可。
  为了使低压输出的直流电(Direct Current)比较稳定,L和C5不能作为谐振电路使用,其谐振频率应远低于逆变电路的振荡频率,可增加C5的容量,由原来的332改为473或更大,甚至不用C5。L改造为变压(气压变量)器的方法是在L线圈外面加绕低压绕组。L一般采用0.15~0.17的漆(lacker)包线,300~320匝。实测线圈的电压为80~100V,由此可得每伏的匝数约等于3。
  电源整流的方式可采用桥式全波整流或双半波整流电路。led灯珠PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。为了节省两个二极管和减小损耗,笔者采用双半波整流电路,要求变压器次级线圈的匝数加倍,并有中心抽头。供给白光灯的直流电压选取为12.6V,故次级绕组的电压应为12.6/12=10.5V,次级线圈的匝数等于10.5×3=31.5,可取为32匝,由此得到次级线圈的匝数等于64,在32匝抽出中心头。白光灯的电流为100mA,按铜线每平方毫米允许通过3安培计算,可选用0.25线径的漆包线,其截面积等于0.049平方毫米,容许通过的电流是147mA,大于需要的100mA,符合要求。
  节能灯L线圈(winding)一般采用乱绕的方式,绕制比较松,占据的空间(kōng jiān)较大,要在原线圈外加绕64匝线圈难度(difficulty)较大,解决的办法可采用自耦变压器的方式。因电路安装在节能灯原来的灯头内,人体不会接触到控斜电路,安全方面没有问题。自耦方式的效率比比较高,用料较省,而且能够在原有的线圈骨架上绕下。
  把L线圈的匝数拆下64匝,然后用0.25左右的漆包线顺着原线圈绕制的方向绕64匝,在32匝抽出中心头。绕线圈不用加垫绝缘(insulated)材料,不用绕线机用手绕就可以。若是找不到0.25的漆包线。可从另一个节能灯上拆下L线圈,用线圈上的0.15漆包线3股并起来绕制。线圈装上磁芯时要注意在磁芯对接处留一个间隙。也就是在接缝处垫上一层不干胶纸,目的(Purpose)是避免磁芯饱和。
  节能(jieneng)灯套件,卡口的电镀玻璃反光灯杯1只、圆型透明的平面封口玻璃1块、0.8mm高精度双面电路板1块、高亮白光草帽灯19只、400V224高压金属膜限流电容1只、1N4007整流二极管4只、4.7M高压泄流电阻1只、63V10UF消闪烁用滤波电容1只。
  制作装配时需要电烙铁、万用表、尖嘴钳、剪钳、热熔胶枪等工具消耗品请自备。市面上相同功能和特性的LED灯售价高达18元以上,更有高达百元以上的LED灯,现在大家自己动手,只需要十多元就可以马上享用这世界上最新的环保省电LED照明技术(Technology)!
  电路原理(基本的规律):工作原理非常简单,通过电容限流了发 光二极管的工作电流小于25MA,加上C2吸取了开关灯的冲击(chōng jī)电流,有效的确保了发光二极管的使用寿命。采用电容降压,不消耗电能,不发热,效果好。
  装好灯的效果(effect),注意,极性要装对,横成行,斜成线,布局美观。安装时请注意焊接温度(temperature)不要 过高,焊接时间不要太长,发光晶体二极管是很容烫坏的。焊好固定(fixed)后,就不要东摇西搬发光二极管了,如果发现没有装正,应用电烙铁将引脚焊锡熔化后再校正位置, 还是一句话,注意控制温度,如果装好后有LED不再发光或者发光不均匀(jūn yún)的情况,肯定是焊接过程中导致的损坏。
  LED剪脚请贴(tiē)紧板剪脚,只管贴紧线路板剪脚,因为是双面板,整个铜孔都能导电!先装大电容,注意在板内2-3mm,要保证能放进灯杯。
  再装高压(gāo yā)电容224的泄流电阻4.7M,该电阻可以装也可以不装,主要是为了给电容放电,防止电人 。
  接着装63V10UF的滤波电容,注意,电容脚要先折弯加工。
  电容如折弯加工,保证与其它电路远离,有条件者可以在引脚上套绝缘管。led台灯又称固态照明,作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术,具有节能、环保、安全可靠的特点,固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源,代表照明技术的未来。发展新固态照明,不仅是照明领域的革命,而且符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。
  再装到正极的整流晶体二极管,装低点,占少一点位置。
  然后装另一只到正极的整流二极管,装在下面的管上面,先装一边。再焊另一边,保证留有各电路节点之间的安全距离。
  查看各节点安全距离,如果安全距离太近,请引脚套绝缘管。
  再装桥式整流器的负极臂的二极管之一靠里边,这里引脚很长都没有装套管,因为二极管互相卡住,引脚即使受到外部机械冲击也不会连在一起,再说两个二极管的负极是相同的电节点,即使短路也是允许的。
  最后,将灯板放入灯杯,打上胶,封口还有一个圆平面玻璃也用胶封好,这样,外面更加无法接触到内部线路,确保安全用电!请注意:在打胶封装之前,请务必先试验OK后再封装!
  备注:在灯打开或者关灯后,由于电容余电,会较慢熄灭,这是正常现象;另外由于发光晶体二极管在关电后弱电流工作时处于非稳定状态(state),可能各发光二极管发光不均匀或者亮度不均匀是正常现象。
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