用18W廢棄熒光臺燈改裝成一盞LED臺燈,用于篩選LED燈珠的壓降差異。該制作稍加改動,還可用作夜間照明的簡單調(diào)光,使之更加省電節(jié)能。
一、改裝方法
1、制作電壓差異篩選器
首先,找一塊250mm×60mm的硬紙板,按原熒光燈管的面積大小,在上面畫出間隔為10mm×10mm的80個燈位“記號”的分布點。然后將其墊在軟玻璃(即超市出入口擋風用的那種門簾)下面,把大號注射針頭在點燃的蠟燭上加熱后對準每個“記號”戳兩個通孔,就可以把80只超高亮05mm白色LED單帽燈臨時串聯(lián)措接焊好(注意:要便于拆下),等待篩選。
2、制作電源部分
打開原臺燈座后蓋,取出電路板,留下要用的零件,其余全部拆掉。然后安裝好新的恒流源電路板,接上LED燈的引線(不必裝在燈罩上),即可篩選壓降差異了,如下圖所示。
二、應(yīng)用
1、篩選壓降差異
市場買回一批超高亮中5mm白色單帽燈,制作了數(shù)盞LED“日光燈”,經(jīng)常擊穿燈珠。觀察表明,關(guān)燈后熒光有的立即消失,有的比較暗淡,有的很明亮。可見,相同電流通過同一批次LED燈珠,其熒光消失的快慢和光線強弱卻不相同。看來這是一批雜牌燈珠。根據(jù)測試,各LED壓降的差異可達0.5V以上。當然,LED燈珠上熒光粉的多少對熒光強弱也有直接影響。因此,使用這種LED時,一定要經(jīng)過篩選,否則,壽命將大打折扣。
在業(yè)余條件下,沒有儀器時,用電容器維持LED熒光的繼續(xù)存在,不失為篩選壓降差異的直觀簡易方法。
篩選時,將“壓降差異篩選器”通電后關(guān)掉開關(guān)S(最好是在晚上),此時,電容器C迅速向LED燈放電,待到導通與截止的臨界點時,將“剩余”的電壓24小時“懸浮“在那里。就本電路而言,由負載時的240V管壓降跌到失電后的175V“管壓降”時就不再降低。據(jù)此,可以對LED在臨界點時的“懸浮”電壓之下所發(fā)熒光的有無或微光的強弱,在一張紙上按照排列分別編號,并做上記號,就可隨你多次反復地篩選。然后將挑選出來的LED進行同類合并,分批存放,留待制作。
經(jīng)過這種粗選后(差異為±0.05V),用串聯(lián)方式工作是沒有問題了,但在并聯(lián)狀態(tài)下卻只能將就用。筆者用上述方法篩選出來的12只中5mm白色草帽燈(VF:3.0V~3.2V)和一只1W大功率LED燈珠(VF:3.4V—3.6V)并聯(lián),用一只充電器作電源,制作了一盞LED燈。在衛(wèi)生間使用至今已一年半,每天頻繁亮滅,仍完好如初。
2、照明調(diào)光節(jié)能
上圖是直接由220V交流電輸入,經(jīng)過整流、濾波后,得到310V左右的直流電壓,供LED燈使用,總功率為:310V×0.0145A=4.48W。80只LED燈珠的管壓降只有240V,所以,提供給LED發(fā)光的實際功率為:240V×0.0145A=3.48W。顯然,有1W功率被5k0電阻R1白白消耗了,因此,該電路的效率只有77%左右。要提高效率,必須將圖1中Rl上的70V左右壓降適當減小。辦法之一,就是只留15V左右的電壓給1kΩ電阻適應(yīng)電源電壓的正常波動。辦法之二,是把剩下的60V左右電壓讓1.22μF電容C1來降落,但電流仍為14.5mA。因為在交流電路中,電容器并不消耗能量,因而可以提高電路的工作效率。所以,在恒流源前加電容C1降壓限流是根據(jù)本電路使用燈珠數(shù)量較少的實際情況而采取的合理措施。這樣,1kΩ電阻R1上的功率損耗僅為15V×0.0145A=0.21W,故該電路的效率可達90%以上,如下圖所示。
用C1降壓限流電路的致命缺點,是在充放電的瞬間流過LED的電流很大。為此,本電路采用大容量電容器C作濾波,以儲存開燈瞬間的大電流沖擊(因為電容兩端的電壓不能突變),而動態(tài)內(nèi)阻很大的恒流源電路則可以控制其輸出的電流變化很小,基本上可以認為是恒定的。
在該電路基礎(chǔ)上,增加一只一刀六擲波段開關(guān)(分線開關(guān)也行)和幾只電容,就可進行簡單調(diào)光,這比用電位器調(diào)光更加省電節(jié)能,電路如下圖所示。
斷開電源后,將“管壓降”至175V時,LED回路中仍有1μ電流通過。在漆黑的房間內(nèi),在燈罩下甚至可以閱讀《電子報>的文章題目。這是由于開關(guān)K(S)的兩觸點間存在著pF級“分布電容”的緣故,也是得以使該臺燈在175V“管壓降”下仍能24小時維持熒光存在的主要原因。
若晚上醒來想知道鐘點,可把此臺燈放在床頭柜上,根據(jù)需要調(diào)好亮度的擋位,就能既看清鐘點,又不刺眼了。如果找不到合適的波段開關(guān),可以只用一只300pF的電容并聯(lián)在圖2開關(guān)S兩端。開燈時,電容器被短路,不起作用:關(guān)燈后,電容器被串聯(lián)在回路中,LED燈的電流僅為10μA、管壓降只有180V,該電路的耗電“微”不足道,長期使用也不會增加家庭開支。有興趣者不妨一試。
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