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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Lampe LED réseau. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage Jusqu'à récemment, les sources lumineuses les plus populaires étaient les lampes à incandescence, malgré leur faible efficacité et leur ressource limitée - seulement 1000 10 heures. Elles ont été remplacées par des lampes fluorescentes compactes (CFL) à économie d'énergie avec une ressource déclarée allant jusqu'à 000 100 heures. par exemple, un fonctionnement de cinq heures, le délai La durée de vie d'une telle lampe devrait être d'au moins cinq ans, mais dans la pratique, elle s'avère souvent beaucoup plus courte - le ballast électronique (ballast électronique, également appelé ballast électronique) tombe en panne, et les filaments brûlent. Actuellement, on utilise de plus en plus de lampes à base de LED blanches ultra lumineuses, dont la durée de vie atteint 000 50 heures (la durée de vie estimée pour le même fonctionnement quotidien est supérieure à XNUMX ans). En d’autres termes, une telle lampe est pratiquement éternelle. Cependant, pour réaliser la ressource potentielle des LED, une alimentation réseau est nécessaire, ce qui ne réduit pas la fiabilité des LED, car, comme vous le savez, la fiabilité et la durabilité du système sont déterminées par les paramètres de sa fiabilité et de sa durabilité. élément. Ces dernières années, des descriptions de plusieurs lampes à LED ont été publiées dans le magazine Radio. Pour alimenter certains d'entre eux [1, 2], des sources réseau avec un condensateur de ballast sont utilisées. L'inconvénient de ces lampes est leur faible fiabilité. Lorsqu'elles sont connectées au réseau, des impulsions de courant dangereuses peuvent traverser les LED ; elles ne sont pas protégées des effets du bruit impulsionnel, qui peut les endommager. Les lampes avec alimentation à découpage ne sont pas sans inconvénients [3, 4]. Ils contiennent un nombre d'éléments relativement important et ne présentent pas une fiabilité suffisante. Comme le montre la pratique, plus de la moitié de toutes les pannes d'équipements électroniques sont dues à une panne d'alimentation à découpage, et lorsque la durée de vie dépasse cinq ans, leurs pannes deviennent prédominantes. Un inconvénient commun à ces lampes est le petit nombre de LED, qui rend impossible l'organisation d'un éclairage uniforme d'une zone suffisamment grande.
Lorsque j'avais besoin d'une lampe économique pour un éclairage supplémentaire des semis, je l'ai fabriquée selon le schéma illustré à la Fig. 1. L'appareil contient un pont redresseur VD2, un condensateur de lissage C2, un stabilisateur de courant basé sur un stabilisateur parallèle intégré DA1 et un transistor VT1, ainsi que 90 LED ultra lumineuses EL1-EL90. La résistance R1 remplit plusieurs fonctions : elle limite le courant de claquage de la diode de limitation (suppresseur) VD1 lorsqu'elle est déclenchée par un bruit pulsé et le courant de charge des condensateurs C1 et C2, forme avec le premier d'entre eux un filtre qui réduit le niveau de bruit haute fréquence et pulsé et, enfin, sert en quelque sorte de fusible (fusible) qui saute lors d'éventuels courts-circuits et pannes de condensateurs et de ponts de diodes. Le condensateur C2 réduit l'ondulation de la tension redressée et augmente la luminosité des LED. Le suppresseur VD1 limite les bruits impulsifs, augmentant considérablement la fiabilité de l'appareil. Le circuit stabilisateur de courant est emprunté à [5] et recalculé pour stabiliser le courant du collecteur à 20 mA. Cette valeur, selon [6], est optimale pour la plupart des LED blanches ultra lumineuses d'un diamètre de 3 et 5 mm. La chute de tension continue à leurs bornes est de 3...4 V, donc le nombre de LED dans la lampe doit être sélectionné expérimentalement en surveillant la tension au niveau du collecteur du transistor VT1. Plus il est élevé, plus la plage de tension secteur de la lampe est opérationnelle, mais plus l'efficacité est faible, et vice versa. Il est conseillé d'utiliser des résistances R1, R2 (MLT-0,5) et R3 (MLT-0,25) anciennes, des années 70-80 (leur résistance pendant le fonctionnement de la lampe changera beaucoup moins que celles fabriquées récemment). Le condensateur C1 est un condensateur de suppression de bruit à film importé d'une capacité de 0,15...0,47 µF avec une tension alternative nominale d'au moins 250 V, C2 est un condensateur à oxyde importé capable de fonctionner à des températures élevées (le corps d'un tel condensateur porte généralement l’inscription « 105 °C »). Pour augmenter la durabilité, il est conseillé de sceller l'extrémité de son corps et ses bornes avec un composé époxy. C'est une mesure très efficace : les condensateurs K50-6 ainsi modifiés fonctionnent pour moi depuis les années 70 du siècle dernier, par exemple, sans perte de capacité. Le suppresseur symétrique 1.5KE400CA peut être remplacé par deux 1,5KE400 ou 1,5KE400A connectés dos à dos de SGS-Thomson ou des P4KE400, P6KE400 moins puissants d'autres sociétés. La tension inverse du pont de diodes VD2 doit être d'au moins 800 V, le courant redressé doit être d'au moins 1 A (sauf pour le RS107 indiqué sur le schéma, par exemple DB107, 2W10, DF10 conviennent). Vous pouvez également utiliser un pont constitué de diodes individuelles avec les mêmes paramètres (1 N4007, FR107, KD257G, KD247D). Nous remplacerons le stabilisateur parallèle TL431CLP par le KR142EN19A domestique - en mode appliqué, il fonctionne de manière assez fiable. Le transistor est choisi à partir des considérations suivantes : pour une durée donnée résistance nominale R2 au courant de base, son coefficient de transfert de courant statique h21e doit être d'au moins 30 et, en outre, elle doit résister sans dommage à un court-circuit de charge (c'est-à-dire que la tension du collecteur est de 300 V) et dissiper une puissance d'au moins 300 V x 0,02 A = 6 W. Ces exigences sont satisfaites, par exemple, par les transistors nationaux KT940A, KT8108B, KT8127A1 et importés 2SC1446, 2SC2241. Les LED blanches ultra lumineuses peuvent être de n'importe quel type et diamètre et peuvent fonctionner de manière fiable à 20 mA. En combinant des LED avec différents angles de rayonnement, l'uniformité d'éclairage requise est obtenue. Pour donner à la lumière la teinte souhaitée, certaines d'entre elles sont remplacées par des LED de la couleur de lueur correspondante.
Sur la base des spécificités de l'application, deux lampes ont été fabriquées (Fig. 2). Dans l'un d'eux (celui du haut sur la photo), destiné à éclairer une petite zone, toutes les LED et l'alimentation secteur sont montées dans un boîtier constitué d'un morceau de boîtier électrique (goulotte de câbles) d'une section de 25x16 mm et une longueur de 400 mm. La source d'alimentation de la deuxième lampe est montée dans une fiche d'alimentation et les LED sont regroupées par groupes de 10 pièces. situés dans neuf boîtiers (l'un d'eux est représenté sur la Fig. 2 ci-dessous), constitués de sections de chemin de câbles d'une section de 16x16 mm. Cette conception vous permet de modifier rapidement le niveau et la zone d'éclairage. Lors de l'installation de la lampe, les boîtiers sont connectés entre eux et à l'alimentation électrique avec des fils isolés. L'installation des deux appareils est articulée, les pièces dans les boîtiers sont fixées avec de la colle chaude. Veuillez noter que les LED ultra lumineuses sont très sensibles à la surchauffe, il faut donc être prudent lors du soudage. Une technique technologique permettra d'éviter la surchauffe : avant le soudage, des cotons-tiges imbibés d'eau distillée sont placés entre les fils des LED, qui sont retirés après le soudage. littérature
Auteur : K. Moroz
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