Substitueix els halògens bi-pin de baixa tensió per LED: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Aquest document instructiu detalla com adaptar fàcilment un aparell halogen bi-pin de baixa tensió (12V) amb una "bombeta" LED d'alta potència que consumirà menys potència (<10W), durarà més (50.000 hores) i donarà aproximadament el mateix Potència de llum (~ 300 lúmens). Aquest tipus d’aparells s’utilitzen amb més freqüència com a llum d’accent o tasca focalitzada o com a llum il·luminada, com ara vitrines, llums de lectura, làmpades d’escriptori i penjolls sobre les illes. però representa els darrers esforços per augmentar la facilitat d’integració, el baix cost i l’ús pràctic dels LED d’alta potència cada vegada més econòmics. Amb cada iteració, es redueixen els obstacles a l’ús de LEDs en aplicacions residencials reals.

Pas 1: eines i materials

Els materials que incorporen una làmpada LED són la clau del seu rendiment, llarga vida i la substitució definitiva amb èxit d’una bombeta incandescent o halògena tradicional. L’element més important és el dissipador de calor i ha demostrat ser la part més difícil de trobar en un format compatible amb l’aparell de llum candidat. Hi ha molts dissipadors de calor, però pocs han estat dissenyats tenint en compte una pantalla circular de vidre. Recentment em vaig trobar amb una part de Digikey que estava dissenyada per a LEDs amb llum, tenia la mida i la flexibilitat necessàries per integrar-se en un aparell de llum convencional i era prou barata com per considerar-la. Els altres components clau són, òbviament, el propi LED i el circuit de la unitat. Hi ha molts LED d’alta producció al mercat, però per a la il·luminació residencial la sortida pura no és el factor més important. Els LED de màxima eficiència i de màxima sortida són "frescos", ja que la seva sortida és molt blava i no resulta atractiva per a la il·luminació general de casa vostra. Això s'indica sovint per la seva classificació de color, que es dóna en graus Kelvin. El blanc fred es troba a la gamma 6500K, amb el blanc neutre a la gamma 4500K i el blanc càlid a la gamma 3700K. El problema dels LED és que la barreja de fòsfor que s’utilitza per escalfar-se i, per tant, produir una llum més atractiva cada vegada és menys eficient. Per tant, un LED fresc de la part superior de la línia pot produir 100 lúmens per watt, mentre que els millors LED blancs càlids estarien en el rang de 60 lúmens per watt. Després d’unes infinites hores buscant i comprant diversos components LED, he utilitzat les següents peces per construir un recanvi d’halògens pràctic i relativament barat per al penjoll de la cuina sobre lavabo. Vaig fer servir una estrella de 3 LED de Philips Rebel. Molta gent prefereix la línia de LED Cree XR-E, i alguns dels LED Cree tenen especificacions més altes. Tanmateix, la mida del Rebel permet situar-ne 3 molt a prop, cosa fonamental per substituir un petit halogen bi-pin. He utilitzat un circuit de control de DealExtreme, que s’envia directament des de la Xina. Eines i materials: dissipador de calor, circuit de transmissió bi-pin de 3 dòlars, estrella LED de 3 x Rebel, 15 dòlars compost tèrmic, 7 dòlars de fusta Una cola calenta 3 cargols petits (per exemple, 4 40) Broca i toqueu per anar amb cargols Soldadura i filferro i voluntat d’utilitzar-los El cost total és d’uns 20 dòlars americans si teniu a mà el compost tèrmic i els cargols. Això és molt més barat que en el passat. Woot!

Pas 2: trepeu el dissipador de calor

El primer pas és practicar tres forats al dissipador de calor que coincideixin amb tres de les sis ranures del tauler d’estrelles LED. El tauler estrella està format per un sandvitx tèrmic especial que permet escalfar la sortida del troquel LED cap al tauler i després dissipar-lo amb una resistència mínima (i, per tant, delta T). La part posterior de l'estrella és metàl·lica però no està connectada elèctricament als LED i ha de fer un contacte tèrmic sòlid amb el dissipador de calor. Així que agafeu la vostra estrella i col·loqueu-la al dissipador de calor i al globus ocular on es troba i, a continuació, marqueu tres marques a les osques al voltant de l'estrella per marcar on practicareu els forats. A continuació, traieu l'estrella i taladreu els forats i toqueu-los perquè pugueu enfilar els cargols directament al dissipador de calor. Si no teniu les eines ni els mitjans necessaris per copejar els forats, foradeu-los prou grans per deixar lliscar els cargols pel dissipador de calor i feu servir femelles a la part posterior per mantenir l'estrella cap avall. Consulteu les imatges per obtenir aclariments.

Pas 3: muntar el controlador al bloc de fusta

La clau per aconseguir que aquesta "bombeta" LED s'adapti a l'aparell halogen és muntar el conductor de manera compacta dins del dissipador de calor. Això s'aconsegueix tallant un tros de fusta que s'adapta entre les potes del dissipador de calor i que té un centre forat on podem enganxar el circuit de transmissió de manera segura. També podeu fer forats a les potes del dissipador de calor per afegir cargols si no confieu en la cola calenta. Aquesta unió prendrà qualsevol força d’inserció en instal·lar o treure la bombeta i també mantindrà tot el conjunt contra la gravetat despietada. Vaig utilitzar una broca de 3/8 polzades per perforar dos forats un al costat de l’altre i els vaig unir movent la broca mentre estava sota alimentació. Cru però eficaç. El resultat va ser una ranura en què s’adaptava perfectament el circuit de la unitat. Amb el conductor a la ferralla, vaig omplir els forats amb cola calenta per mantenir-ho tot al seu lloc. Presteu atenció a la forma en què els cables surten de la fusta de manera que no impedeixin la connexió dels pins amb la llum.

Pas 4: soldeu la unitat al LED i munteu-la al dissipador de calor

Abans d’enganxar el LED al dissipador de calor, és una bona idea soldar els cables del circuit de la unitat a l’estrella. Un cop el LED estigui muntat al dissipador, el dissipador farà el seu treball i aspirarà la calor de l’estrella, cosa que dificultarà la soldadura. Mireu, doncs, el circuit de transmissió i identifiqueu els cables positius i negatius. És possible que vulgueu substituir els que vénen amb el controlador per un cable més llarg i més clarament identificable, ja que els conductors xinesos sovint vénen amb fils de colors estranys i cables curts i poc soldats. Obteniu el que pagueu. Soldeu els cables a l’estrella, assegurant-vos que els conductors + i - i els cables LED coincideixin. Haureu de provar breument el LED ara amb una font d'alimentació o una bateria. Necessitareu 12VDC o més, menys de 30VDC aproximadament. Consulteu les especificacions si teniu dubtes. No deixeu el LED encès durant massa temps sense que estigui muntat al dissipador de calor, ja que el podeu danyar o destruir. Fa calor ràpid i ja saps què diuen d’un cotxe de carreres en vermell. El controlador bi-pin és capaç de funcionar independentment de la polaritat d’entrada, així que no perdeu el temps buscant quin pin.. Introduïu i estrenyeu els 3 cargols, procurant que no quedin curts en cap dels cables o coixinets de l'estrella. Un cop assegut completament, utilitzeu el multímetre per provar els pantalons curts.

Pas 5: muntar el circuit del controlador

El següent pas és encunyar la ferralla de fusta amb circuit de conductor a les potes posteriors del dissipador de calor. És possible que hagueu de llimar, esborrar o tallar part de la fusta per tal d’ajustar-la. Tingueu paciència i no talleu cap fil. Intenteu empènyer-lo fins que les puntes del controlador de bi-pin amb prou feines s’estenguin més enllà de les potes posteriors del dissipador de calor. És possible que també vulgueu prendre algunes mesures o provar que s’ajusti el conjunt a la llum projectada per assegurar-vos que s’ajustarà i ajustarà la vostra alçada en conseqüència. Amb això, al quadrat, treieu la pistola de cola i enganxeu el bloc al seu lloc. Una vegada que es refredi, podeu perforar alguns forats al costat per afegir cargols si ho desitgeu o simplement utilitzeu-ho tal qual. El dissipador de calor pot escalfar-se prou si es fa un ús prolongat perquè la cola estovi, depenent dels LEDs, del corrent utilitzat i de la formulació de la cola. Aquest dissipador de calor té una dissipació de 10W i augmenta la temperatura de 5 graus C per watt en aire quiet. Per tant, com que estem fent funcionar els LED a 600 mA, això suposa uns 9 W i podem esperar que el dissipador de calor s’escalfi 45 graus que l’ambient en estat estacionari sense refrigeració activa. Fa força calor, de manera que és possible que alguns cargols no siguin una mala idea. O podeu marcar de nou el corrent substituint la resistència configurada actual a la placa del controlador. Crec que és R1 al tauler i és d’1,5 o 3,0 ohms, segons la versió que compreu.

Pas 6: prova

Amb el controlador muntat, ja podeu fer proves. Podeu fer-ho al vostre banc o instal·lat al dispositiu o a l’elecció. Si veieu molt de parpelleig, és possible que el vostre dispositiu no sigui de baixa tensió de CC, sinó de baixa tensió. Cal modificar el circuit per manejar el corrent altern utilitzant un rectificador d’ona completa i alguns condensadors, no està gens malament, però no és ideal. Gaudeix i estigues segur!