K48 LED 램프의 주 전원 공급 장치. 계획, 설명

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K48 LED 램프의 주 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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그가 좋아하는 LED 램프를 구입 한 저자는 설치된 갈바니 셀을 교체하지 않고이 장치의 작동 시간이 너무 짧다는 것을 금방 알게되었습니다. 그는 램프를 주전원으로 전환하고 동시에 여러 작동 모드를 제공했습니다.

패키지에 "ERA - K48 LED 캠핑 랜턴"이라고 이름 붙여진 콤팩트한 LED 램프는 바디 디자인이 좋다. 이 제품의 가장 큰 장점은 램프의 고휘도와 저렴한 가격으로, 이를 바탕으로 48개의 초고휘도 백색 LED를 각각 설치하는 비용이 가장 저렴한 개인의 가격보다 4~5배 저렴하다는 점이다. 소매점의 "흰색" LED. 램프는 XNUMX개의 AA 배터리로 전원이 공급됩니다.

그러나 15시간의 한 세트의 알카라인 요소에서 약속된 램프 작동 시간은 실제로 2~3시간을 초과하지 않습니다.사실 48개의 LED가 모두 병렬로 연결되어 있으며 배터리에서 소비되는 총 전류는 0,8A에 도달합니다. 새 AA 알카라인 요소 세트의 비용이 램프 자체의 가격과 비슷하기 때문에 220V 가정용 네트워크에서 전원을 공급하도록 조정하기로 결정했습니다.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

변환 된 "캠핑 램프"의 구성은 그림 1에 나와 있습니다. 최대, 중간 및 낮은 밝기 모드에서 작동 할 수 있습니다 릴레이 낮은 밝기의 경제 모드에서는 스위치 SA1의 접점을 열어 수동으로 전환합니다 .

스위치가 닫히면 가용성 링크 FU220, 전류 제한 커패시터 C1 및 저항 R3을 통해 6V의 주전원 교류 전압이 브리지 정류기 VD1-VD4에 공급됩니다. 정류 된 전압 리플은 커패시터 C7, C8을 부드럽게하여 1Hz 주파수의 EL48-EL100 LED 깜박임을 제거하고 네트워크에 연결될 때 임펄스 노이즈의 영향을 받아 LED를 통해 흐르는 전류의 서지를 억제합니다. LED 회로가 끊어졌을 때 커패시터 C7, C8의 과도한 전압 증가는 배리스터 RU1을 방지합니다.

램프가 설치된 방이 조용하면 커패시터 C10이 방전되고 전계 효과 트랜지스터 VT1이 닫히고 바이폴라 트랜지스터 VT2 및 VT3이 열리고 전원에서 공급되는 전류의 일부가 LED에서 분기됩니다. 저항 R20에. LED는 6,5mA에서 작동하므로 수명이 크게 늘어납니다. 이 모드는 예를 들어 램프가 야간 조명으로 사용되고 너무 밝은 조명이 휴식을 방해하는 경우에 유용합니다.

누군가가 방에 있고 자신의 일을 할 때 그는 무의식적으로 음향 소음을 생성합니다. 노이즈 레벨 센서는 일렉트릿 마이크 BM1입니다. 마이크 증폭기는 연산 증폭기 DA1에 조립되며 전압 이득은 저항 R8 및 R3의 저항 비율에 의해 결정됩니다. 연산 증폭기의 출력에서 커플 링 커패시터 C6과 저항 R9를 통한 오디오 주파수 전압은 다이오드 VD5 및 VD7의 진폭 검출기에 공급됩니다. 노이즈 레벨이 특정 값을 초과하면 커패시터 SU 양단의 전압이 전계 효과 트랜지스터 VT1의 임계 전압보다 커집니다. 열리고 트랜지스터 VT2 및 VT3이 닫힙니다. 저항 R20을 통과하는 전류가 멈추고 LED HL1 - HL48을 통해 20mA로 증가하면 최대 밝기로 빛납니다. 중간 밝기 모드에 비해 네트워크에서 소비되는 전류가 증가하지 않습니다.

이 모드로의 전환을 유발한 사운드가 중지된 후 밝기가 증가한 글로우의 지속 시간은 주로 C10R11 회로의 시정수와 정류된 노이즈 전압이 트랜지스터 VT1. 약 0,9V의 임계 전압에서 박수 한 번 후 노출 시간은 6 ~ 7 분입니다.

저항 R10은 커패시터 C6의 누설 전류가 타이밍 회로의 작동에 미치는 부정적인 영향을 제거합니다. 트랜지스터 VT1 및 VT2가 슈미트 트리거를 형성하기 때문에 LED 밝기의 변화가 갑자기 발생하고 트랜지스터 VT3의 부분적 개방 상태가 제외되고 고전력 소실이 동반됩니다. 커패시터 C2 및 C11은 임펄스 잡음에 대한 장치의 감도를 감소시킵니다.

슈미트 트리거의 공급 전압은 제너 다이오드 VD10에 의해 약 8V로 제한됩니다. DA1 연산 증폭기의 노드의 경우 VD7,5 제너 다이오드를 사용하여 6V로 낮춥니다. 커패시터 C4, C5, C9, C13 - 전원 회로 차단.

SA1 스위치가 열리면 고 저항 저항 R5가 주전원 회로에 연결되어 LED의 전류를 제한합니다. 제너 다이오드 VD6의 전압은 1V로 감소하고 트랜지스터 VT2의베이스와 이미 터 단자 사이는 0,2V로 감소하여 트랜지스터 VT3을 열기에 충분하지 않습니다. 따라서 트랜지스터 VT20의 상태에 관계없이 저항 R1을 통과하는 전류는 없습니다. 이 모드에서는 LED의 밝기와 220V 네트워크에서 램프가 소비하는 전력이 크게 줄어듭니다.

설계에서 저항 C1-4, C1-14, C2-23, MLT, RPM 또는 적절한 전원의 유사한 수입 저항과 표면 실장용 저항을 사용할 수 있습니다. R6 및 R12는 불연성 P1-7-1 또는 수입 차단 저항기를 사용하는 것이 바람직합니다. 저항 R11의 최적 저항은 10 ... 40 MΩ입니다. 이러한 저항의 저항이 없으면 직렬로 연결하여 여러 개의 더 작은 단위로 구성할 수 있습니다. 노출 시간에 큰 영향을 미치는 누설 전류를 줄이려면 VD7 다이오드, 커패시터 SYU, 저항 R11 및 트랜지스터 VT1의 게이트의 연결 지점이 "공중에 매달려 있어야" 합니다.

FNR-10K241 배리스터는 FNR-14K221, FNR-20K221 등으로 분류 전압이 200 ...”, 250, No. 2003, p. 3로 대체될 수 있습니다.

산화물 커패시터 - K50-68, K53-19 또는 수입. 커패시터 C3은 정격 교류 전압이 250 ~ 316V 또는 정전압이 630V인 필름 커패시터(예: 73V의 경우 K17-73, K24-630)입니다. 커패시터 C6, C10은 표면 실장용 세라믹 다층입니다. . 노출 시간을 늘리려면 최대 10μF 용량의 커패시터 C47을 설치할 수 있습니다. 그러나 더 큰 용량의 커패시터를 완전히 충전하려면 더 긴 음향 효과도 필요하다는 점을 명심해야 합니다. 나머지 커패시터는 세라믹 K10-17, K10-50 또는 그 유사품입니다.

저전력 BAS140W 쇼트키 다이오드는 역전압이 20V 이상이고 순방향 전류 제한이 더 낮은 또 다른 유사 다이오드로 교체할 수 있습니다. 대신 일반 저전력 게르마늄(D18, GD507A) 또는 실리콘 다이오드를 사용해 볼 수 있습니다. 1N914 다이오드 대신 1SS176S, 1N4148, KD521, KDYu2A 중 하나를 사용할 수 있습니다. 다이오드 1N4006은 1개의 N4007, UF4006, UF4007, KD243E, KD247D로 교체할 수 있으며 BZV55C7V5 제너 다이오드는 TZMC-7V5, KS175A, KS175Zh, 2S175A, 2S175Zh로 교체할 수 있습니다. KS5YuA 제너 다이오드 대신 2S5YuA, 1 N5347을 설치할 수 있습니다. KP504G 트랜지스터는 KP501, KP504, KP505 시리즈 또는 수입 ZVN2120, BSS88로 대체됩니다. 임계 전압이 1V 이하인 인스턴스를 선택하는 것이 좋습니다. BF422 트랜지스터 대신 BF459, MPSA42, 2N6515, 2N6516, KT940AM을 설치할 수 있습니다. 트랜지스터 교체 BF423 - BF492, BF493, MPSA92, 2N6518, 2N6519. 언급된 유형의 트랜지스터는 핀의 위치와 목적에 차이가 있습니다.

마이크 BM1 - 예를 들어 휴대폰에서 나오는 작은 크기의 일렉트릿. 푸시 버튼 스위치 SA1 - 이전에 램프에 설치된 스위치. 등기구의 초고휘도 백색 LED 유형은 알 수 없습니다. 투명 케이스에 직경 5mm의 넓은 단축 렌즈가 있습니다. 필요한 경우 이러한 LED를 ARL-5213UWC-35cd, ARL-5213UWC-25cd 등으로 교체할 수 있습니다. 가용성 인서트 FU1의 존재가 엄격히 요구됩니다.

LED 램프 K48의 주 전원 공급 장치
그림. 2

어셈블리의 모든 부품은 배터리가 있던 램프 하우징의 중앙 부분(그림 2)에 있습니다. 마이크로폰 증폭기와 트랜지스터는 작은 기판에 표면 실장되고 표면 실장 요소(일부 커패시터 및 저항, VD5 Schottky 다이오드)는 사진에서 보이지 않는 이 기판의 뒷면에 실장됩니다. 등기구 본체에 부품을 고정하기 위해 Kvintol 접착제, 투명 폴리우레탄 Moment Crystal 및 핫멜트 접착제가 사용되었습니다.

램프 변경은 LED의 원래 병렬 연결을 직렬로 변경하여 시작해야 합니다. 이를 위해 두 번째 LED는 설치된 호 모양의 보드에서 납땜되고 다시 납땜되어 세로축을 180 ° 회전시켜 스위치의 극성을 변경합니다. LED 사이의 인쇄된 전도체는 바둑판 패턴으로 절단됩니다.

각 LED의 올바른 켜짐은 신중하게 제어되어야 합니다. 이를 위해 12 ... 18 V의 정전압 소스를 사용하고 15 ... 30 kΩ 저항을 통해 각 보드의 여러 LED 그룹에 번갈아 연결할 수 있습니다. 잘못된 극성에 연결된 LED는 주전원 전압이 램프에 적용될 때 손상될 수 있습니다. 여러 LED의 극성 오류는 전체 세트의 고장으로 이어질 수 있습니다.

구조를 설정하고 작동할 때 모든 요소는 220V의 교류에 의해 에너지가 공급된다는 점을 기억해야 합니다. 커패시터 C7, C8, C12는 램프가 주전원에서 분리된 후 며칠 동안 전하를 저장할 수 있습니다.

램프를 네트워크에 연결하지 않고 VD9 제너 다이오드에 올바른 극성으로 공급되는 8V DC 전압 소스를 사용하여 제조된 제어 장치의 성능을 확인하는 것이 좋습니다. 저항 R1의 저항은 일렉트릿 마이크 BM1의 단자 사이의 전압이 3 ... 3.5V 이내가 되도록 선택됩니다. 저항 R3의 저항이 낮을수록 음향 릴레이의 감도가 높아집니다. 커패시터 SU와 저항 R11을 선택함으로써 원하는 노출 시간이 설정됩니다.

열전도율이 낮은 표면(천장, 벽)에 후면 덮개가 눌리도록 변환된 등기구를 설치하면 C3 커패시터가 0,68μF이고 연속 작동하는 등기구 하우징 내부 온도가 실온을 20 .. 초과할 수 있습니다. .25℃ 과열을 줄이려면이 커패시터의 커패시턴스를 0,47μF로 줄이고 저항 R20의 저항을 15kOhm, aR21을 1,8kOhm으로 높이는 것이 좋습니다.

전원에서 등기구를 완전히 분리하려면 전원 코드에 추가 키 스위치를 설치할 수 있습니다.

저자: A. 부토프

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