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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Lampe LED à lumière dynamique - de CFL. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage Certaines lampes fluorescentes compactes (CFL) sont équipées d'un diffuseur mat supplémentaire, stylisé comme une lampe à incandescence classique. Si une telle CFL est hors d'usage, son corps peut être utilisé pour assembler une simple lampe d'éclairage à LED ou en faire une lumière dynamique ou des effets lumineux automatiques. Le CFL d'Osram a subi un tel raffinement (Fig. 1). Sa particularité est que le diffuseur peut être retiré et installé dans une rainure circulaire spéciale sans trop d'effort.
La lampe elle-même et son remplissage électronique sont soigneusement retirés. Tout d'abord, une alimentation réseau intégrée (PSU) avec des condensateurs de ballast est réalisée, dont le circuit est illustré à la Fig. 2.
La capacité des condensateurs C1 et C2 est choisie pour fournir le courant de sortie PSU de 140...150 mA. La résistance R2 limite le courant d'appel lorsque la tension secteur est appliquée, et à travers la résistance R1, les condensateurs sont déchargés après l'extinction de la lampe. Le fusible thermique F1 protège le bloc d'alimentation contre la surchauffe dans des circonstances défavorables. Le courant alternatif redresse le pont de diodes VD1-VD4 et le condensateur C3 lisse l'ondulation de la tension redressée. Un régulateur de tension paramétrique avec une tension de sortie de 1 ... 5 V est assemblé sur le transistor VT12,5 et la diode Zener VD13. La prise XS1 est utilisée pour connecter la charge. Cela a permis de changer rapidement l'objectif fonctionnel de la lampe en remplaçant simplement les modules équipés d'un connecteur homologue. Au total, trois modules de ce type ont été créés: éclairage, dynamique de la lumière et effets d'éclairage. Dans tous les cas, des bandes de LED avec une tension nominale de 12 V ont été utilisées comme source lumineuse.Dans le premier cas, le nombre de cellules de la bande de LED a été choisi de sorte que son courant nominal soit légèrement supérieur au courant de sortie maximal du bloc d'alimentation. Par conséquent, la tension de sortie du bloc d'alimentation est inférieure à la tension de stabilisation et la bande LED consomme tout le courant. Dans d'autres cas, une partie du courant est consommée par le bloc d'alimentation lui-même. Fusible F1 (température de fonctionnement 125 оC) a été installé dans la CFL, il est soudé au culot de la lampe (XP1). Les condensateurs de ballast doivent être conçus pour fonctionner à une tension alternative de 250 V, ils sont retirés des alimentations à découpage des ordinateurs, et leur nombre peut être différent, l'essentiel est que la capacité totale corresponde à celle indiquée sur le schéma. Les condensateurs sont collés ensemble et placés dans la base de la lampe (vous devrez choisir de manière à ce qu'ils s'y insèrent). Les résistances R1 et R2 (MLT ou importées) s'y trouvent également, et la résistance R2 est composée de deux résistances d'un watt de 20 ohms connectées en parallèle, et d'un fusible thermique Fl. Les éléments restants sont placés sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre stratifiée sur un côté avec une épaisseur de 1 ... 1,5 mm, dont le dessin est illustré à la Fig. 3. La résistance MLT (R3) est utilisée, le condensateur d'oxyde C3 est importé. Diode Zener - toute basse puissance (y compris à deux anodes) pour une tension de stabilisation de 12 ... 12,5 V. Nous remplacerons le transistor KT837T par l'une des séries KT818 du boîtier TO-220 afin qu'il puisse dissiper la puissance à 1,5 W sans dissipateur thermique. Socket XS1 - double rangée à six broches avec un pas de 2,54 mm (PBD-6). Il est à noter que la prise dans l'alimentation et la prise dans les modules n'ont pas de clé. Par conséquent, vous pouvez les insérer sans faire attention à son absence, l'essentiel est que tous les contacts de la fiche tombent dans les trous de la prise. Dans tous les cas, la ligne positive de la tension d'alimentation sera sur les contacts du milieu et la ligne négative sur les contacts extrêmes. Vous devez donc connecter les lignes électriques et les modules.
La carte d'alimentation est fixée avec de la colle dans la partie supérieure de la base de la CFL (Fig. 4) et connectée avec des fils au reste des éléments d'alimentation. Après avoir vérifié les performances du bloc d'alimentation, la base est assemblée et les trous restants du cylindre CFL sont scellés avec du mastic ou de la colle (Fig. 5). La prise XP1 ne doit pas dépasser de la couche d'étanchéité et peut être affleurante avec celle-ci.
Le schéma du premier module (éclairage) est illustré à la fig. 6. Il contient une bande LED contenant plusieurs cellules avec une consommation de courant nominale totale, qui a été mentionnée précédemment. Une plaque en plastique de 1,5 mm d'épaisseur mesurant 20x55 mm (selon les dimensions du diffuseur) est collée sur une prise XP1 (PLD-6) et une bande LED (Fig. 7). La fiche est insérée dans la prise XS1 du bloc d'alimentation et y est fixée de manière assez sûre, un diffuseur de lumière est placé sur le dessus. Étant donné que la puissance de la lampe ne dépasse pas 1,8 W, sa luminosité est faible et elle peut être utilisée dans les buanderies ou pour l'éclairage de secours.
Le deuxième module est conçu pour créer des effets d'éclairage, son schéma est illustré à la fig. 8. Sur trois éléments logiques DD1.1-DD1.3, un multivibrateur triphasé avec un taux de répétition d'impulsions de quelques fractions de hertz est assemblé, qui contrôle les transistors VT1-VT3. Les impulsions apparaissent aux sorties des éléments logiques les unes après les autres avec une temporisation. Par conséquent, des cristaux de différentes couleurs sont allumés en alternance. Afin d'augmenter la luminosité de manière relativement fluide lors de la mise sous tension, les condensateurs C2, C4 et C6 sont installés. Le taux de répétition des impulsions dépend de la constante de temps des circuits R1C1, R3C3 et R5C5. En modifiant les valeurs de ces éléments sur une large plage, il est possible de modifier le taux de répétition des impulsions.
Tous les éléments du deuxième module sont installés sur une planche en fibre de verre d'une épaisseur de 1 ... 1,5 mm, déjouée d'un côté, son dessin est illustré à la Fig. 9. Les résistances R1-4, C2-23 sont utilisées, les condensateurs à oxyde sont importés à profil bas afin que la carte puisse passer librement à travers le col du diffuseur. Les transistors PN2222 peuvent être remplacés par la série domestique KT503. La vue de la carte montée est illustrée à la fig. dix.
Ce module utilise une bande avec une tension nominale de 12 V, contenant trois cellules, dont chacune a trois LED tricolores. Le ruban est enroulé autour de la planche et fixé le long de son bord avec de la colle. Le courant total consommé par les cristaux de la même couleur est de 45 ... 55 mA. Étant donné que toutes les LED ne sont pas allumées en même temps, le courant total de la bande ne dépasse pas 150 mA, c'est-à-dire le courant de sortie maximal du bloc d'alimentation. Si la lueur de cette lampe basée sur un multivibrateur triphasé peut sembler monotone, le circuit du module peut être modifié en transformant le multivibrateur triphasé en trois générateurs indépendants. Pour cela, supprimez la liaison entre les éléments logiques en coupant les conducteurs imprimés correspondants. Sur la fig. 8, ils sont représentés par des croix rouges, dans la fig. 9 - lignes plus fines. Ensuite, avec des morceaux de fil isolé, les connexions indiquées à la fig. 8 lignes pointillées. Le troisième module est dynamique de la lumière. Il a une source lumineuse - également un morceau de bande LED avec des LED tricolores. La couleur de la lueur de la lampe avec ce module changera dans le temps avec la musique ou d'autres sons, ainsi qu'avec leur composition spectrale. Le schéma du module est illustré à la fig. onze . Il se compose d'un amplificateur de microphone sur l'ampli-op DA11 et de trois filtres passe-bande actifs sur l'ampli-op DA1.1-DA1.2. Un filtre avec une fréquence centrale d'environ 1.4 kHz a été assemblé sur l'ampli-op DA1.2, sur l'ampli-op DA3 - avec une fréquence d'environ 1 kHz, sur l'ampli-op DA3 - avec une fréquence d'environ 1 Hz. Gain des filtres actifs - 1.4...150 dB. Le signal de la sortie des filtres est envoyé respectivement aux transistors VT20-VT25. Les circuits à transistors de base comprennent des circuits de polarisation automatique C1R3, C9R11 et C10R12. Le courant circule à travers les résistances R11-R13 dans les bases des transistors, de sorte que les transistors s'ouvrent légèrement et qu'un petit courant circule à travers les LED, les faisant briller faiblement. Lorsqu'un signal apparaît à la sortie des filtres, le courant commence à traverser les condensateurs C11-C13, les transistors s'ouvrent davantage et les LED commencent à briller plus fort. Les condensateurs n'ont pas le temps de se décharger rapidement à travers "leurs" résistances, donc une tension apparaît sur eux, ce qui ferme les transistors. Plus la tension du signal est élevée, plus la tension de fermeture est élevée. Cela comprime la plage dynamique des signaux de sortie pour prendre en charge les changements dynamiques de luminosité des LED.
Le dessin de la carte du troisième module est illustré à la fig. 12, et la vue de la planche montée - sur la fig. 13. Condensateurs en céramique importés ou domestiques (K10-17), autres éléments - comme dans le module précédent. La bande LED est enroulée autour de la carte (Fig. 14) et fixée avec de la colle. Pour que le module fonctionne correctement, des trous acoustiques devront être réalisés dans le diffuseur.
Le réglage commence par la sélection de la résistance R1 (et, si nécessaire, R3). Avec son aide, une tension constante de 1.1 ... 5 V est définie à la sortie de l'amplificateur opérationnel DA6.La même tension doit être à la sortie des amplificateurs opérationnels restants. Une sélection de la résistance R4 définit le gain souhaité de l'amplificateur de microphone. Les résistances R11-R13 définissent le courant initial des transistors. Il est nécessaire d'ajuster et de vérifier les performances de tous les modules uniquement en conjonction avec un bloc d'alimentation de laboratoire avec une tension de 12 V, car le bloc d'alimentation de la lampe a une connexion galvanique avec le réseau ! Il convient de noter que la conception proposée de la lampe modifiée vous permet d'y connecter des modules à diverses fins, par exemple, avec un détecteur de mouvement, etc. Auteur : I. Nechaev
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