用节能灯电路改制的高亮度白光LED灯

2017-03-16 72 0

高亮度白光LED灯(以下简称白光灯)具有光色好(接近日光)、节能(电光转换效率远高于白炽灯及荧光灯)、寿命长(为荧光灯的数十倍、白炽灯的数十倍以上)且环保无污染的特点,成为白炽灯与荧光灯的有利替代。其不足之处在于价格较高。随着白光灯进入第二代,第一代Φ5白光灯价格已明显下降,利用废旧节能灯电路改制可获得性价比较高的照明方案。

一、1.2 W白光LED照明灯的制作

用易拉罐球形罐底修圆后钻20个小孔,孔径以恰好嵌入白光灯为准。每只白光灯工作电压3.0~3.6 V,4只串联为一组(工作电压12.0~14.4 V),5组并联后约在12.6 V时电流约100 mA、功耗约1.26 W。

要在220 V市电下工作,需要降压整流滤波电路。可利用废旧节能灯控制电路。大多数损坏的5~13 W节能灯仅灯管损坏,其控制电路往往完好可用,即使损坏也容易修复——大多数此类节能灯采用相同电路与元件。

市电经整流和C1、C2滤波后得到约300 V直流,加于Q1、Q2构成的逆变电路产生数十千赫高频振荡,经L、C5、T对灯管放电使其发光。L与C5组成串联谐振电路,谐振于逆变产生的振荡频率。灯管启动时未导通放电,谐振回路中只有灯丝电阻,电流较大,在L和C5上产生数百伏电压使灯管击穿发光;放电后灯管内阻很小、并联于C5上使回路Q值下降,C5与L上电压降至几十伏以维持放电。要将节能灯改造为白光灯电源,可将C5直接接入L与T初级,把L改作变压器并增设低压整流滤波电路。

为获得较稳定的低压直流,L与C5不应作为谐振电路使用,其谐振频率应远低于逆变振荡频率——可将C5由332改至473(0.047 μF)或更大,甚至不用C5。将L改作变压器时在L外圈加绕低压绕组。L一般用0.15~0.17 mm漆包线绕300~320匝,实测线圈电压80~100 V,由此约3匝/伏。

整流采用双半波整流以节省两枚二极管并减小损耗,要求次级线圈匝数加倍并带中心抽头。设定白光灯直流电压12.6 V,次级电压为12.6/1.2≈10.5 V,次级匝数约10.5×3≈32匝,故总匝数64、在32匝处抽中心头。白光灯电流100 mA,按每平方毫米3 A估算可选用0.25 mm漆包线(截面积0.049 mm²,允许147 mA)。

节能灯L线圈多采用乱绕、较松,外绕64匝较难;可采用自耦方式:把L拆下64匝,用0.25 mm漆包线顺原方向绕64匝、32匝处抽中心头,不需垫绝缘、不需绕线机。若找不到0.25 mm漆包线,可从另一节能灯拆下L线圈用0.15 mm漆包线三股并绕。装磁芯时在对接处留间隙(垫一层不干胶纸)以避免磁芯饱和。

整流二极管不能使用4007(频率低)或肖特基管(耐压低),应选用FR107、RU2等快速恢复二极管。

二、调试步骤

先在电源进线串联一只300 Ω、2~5 W电阻,既保护电路又可通过测其电压估算消耗电流与功率。空载(次级不接负载)通电后,300 Ω上电压在0.9~1.2 V表明电路正常;低于0.8 V表示线圈感抗偏大、逆变不易起振,可增大磁芯间隙;高于1.4 V表示磁芯间隙偏大或变压器内部短路。

空载正常后接入整流滤波与假负载。白光灯等效电阻12.6/0.1=126 Ω,用120 Ω、2~5 W电阻代换。通电后若120 Ω上电压在12.4~13.5 V表明正常;电压偏低可增加次级匝数或减小C5,偏高则反之。最后取下假负载接上白光灯并把电路板装入灯头,与半球形灯体用胶粘贴即可。

正常工作时300 Ω上电压约2.8~3.2 V(对应功耗2.1~2.35 W),不到5 W节能灯功率的一半,而实际照明效果与5 W节能灯相当。若市电波动较大,可加装由7812组成的稳压电路并适当增加次级匝数使整流滤波后直流达14~16 V。




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