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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Lámpara LED frigorífico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / iluminación Hoy en día, han aparecido en el mercado muchos LED brillantes de varios tipos, lo que permite fabricar lámparas de iluminación a partir de ellos. Por ejemplo, en los artículos [1] y [2], sus autores comparten su experiencia en la fabricación de lámparas de rellano sencillas compuestas por dos LED. Las indudables ventajas de estas lámparas son la eficiencia, la durabilidad, el bajo coste y la posibilidad de fabricarlas en tan solo un par de horas. Si se requiere una lámpara más avanzada, su fabricación se describe en el artículo [3]. Me gustaría compartir mi experiencia en la producción de lámparas LED. Se puede hacer una muy buena lámpara para el frigorífico por la noche. Por cierto, su vida útil será más larga que la del propio frigorífico, porque los LED no temen el encendido frecuente a bajas temperaturas. Estas lámparas se pueden utilizar no solo en refrigeradores, sino también en máquinas de coser, hornos microondas y varias lámparas. Para evitar problemas con la instalación de la lámpara LED fabricada en el frigorífico, sus dimensiones no deben exceder las dimensiones de la lámpara incandescente de 230 V 15 W que sustituirá. Se decidió utilizar LED ASS28-WW120B21 de tamaño 3528 (3,5x2,8 mm) para montaje en superficie. Las dimensiones de una lámpara incandescente pueden albergar 60 de estos LED. Su tensión de funcionamiento es de 3,2...3,4 V con una corriente de 20 mA. Esto significa que a la cadena de LED conectados en serie será necesario suministrarle un voltaje de aproximadamente 180 V. Con una resistencia será necesario apagar solo unos 40...50 V, y la potencia disipada en ella no excederá 1 w. Naturalmente, en lugar de los LED anteriores, puede utilizar cualquiera disponible para montaje en superficie, y no es necesario saber exactamente su corriente nominal y tensión de funcionamiento. Para calcular la resistencia y la potencia de la resistencia de extinción, basta, utilizando una fuente de alimentación ajustable, determinar aproximadamente el voltaje al que fluye una corriente de 8...10 mA a través del LED y se ilumina con suficiente brillo. Si utiliza LED convencionales con cables para soldar en un orificio, solo unos pocos de ellos encajarán en las dimensiones permitidas. La resistencia deberá apagar casi todo el voltaje de la red. Esto aumentará significativamente la potencia disipada por la resistencia, por lo que será necesario aumentar el tamaño de esta resistencia y de la propia lámpara. En este caso, es posible que la lámpara no quepa en el lugar que se le ha asignado y que la "estufa" del frigorífico no sea del todo adecuada. El diagrama de lámparas se muestra en la Fig. 1. Se encontró que la corriente medida a través de los LED cuando estaban encendidos era de 6,5 mA, aumentando a 8 mA después de unos minutos de operación, que es más de la mitad de la corriente de operación máxima permitida. Pero incluso con esta corriente, el brillo de la lámpara resultante es visualmente mucho mayor que el de las lámparas incandescentes de 15 W. El color de brillo de la lámpara LED con los LED indicados es azulado. En mi percepción subjetiva, es mucho más adecuado para un frigorífico que la luz amarillenta y apagada de una lámpara incandescente convencional.
Ahora describiré en detalle la tecnología utilizada para fabricar la lámpara LED. Cogemos una lámpara incandescente de 230 V 15 W defectuosa, la envolvemos en papel y rompemos la bombilla de cristal. Limpiamos la superficie lateral interior de la base de los restos de vidrio y pegamento con el que se pegó la bombilla. Al mismo tiempo, tratamos de no cambiar la forma de la base; debe permanecer redonda. Debes trabajar con mucho cuidado para no cortarte con los fragmentos de vidrio y preferiblemente usar gafas de seguridad para no lastimarte los ojos con los fragmentos. Luego pegamos el dispositivo más simple. De cualquier material laminar macizo de 2...3 mm de espesor (getinax, textolita u otro plástico) cortamos tres partes: un cuadrado de 50x50 mm y dos rectángulos de 5...10 mm de ancho y 50 mm de largo. El plato cuadrado nos servirá de base. Le pegamos placas rectangulares en paralelo con un espacio de aproximadamente 2,8 mm entre ellas. Estas son las guías entre las que colocaremos los LED. Hay que mantener el hueco para que los LED colocados en él se puedan mover con poco esfuerzo. Lo más conveniente es utilizar pegamento caliente para montar el dispositivo, ya que mientras se enfría se puede ajustar la posición de las guías. Colocamos diez LED entre las guías con el terminal ánodo de la siguiente cerca del terminal cátodo de la anterior. Para los LED en el paquete 3528, el terminal del cátodo está ubicado en la esquina biselada de la caja. Luego aplicamos una gota de fundente neutro a cada par de terminales de contacto y soldamos con un soldador de baja potencia. Debe soldar rápidamente para no sobrecalentar los LED. Es recomendable comprobar la tira terminada aplicándole una tensión constante de 30...32 V, observando la polaridad. Todos los LED deberían encenderse. En total hacemos seis tiras, cada una de diez LED conectados en serie. Luego colocamos las tiras en paralelo de manera que al lado del terminal positivo de la primera de ellas esté el terminal negativo de la segunda, y al lado del más de la segunda esté el menos de la tercera, y así sucesivamente, y las conectamos por soldadura. Obtenemos un módulo de 35x18 mm a partir de 60 LED conectados en serie. A los terminales libres del primer y último (sexagésimo) LED soldamos secciones de terminales de transistores antiguos MP25, MP26, MP38-MP42. Los terminales de estos transistores están hechos de una aleación que conduce bien la electricidad, pero no conduce bien el calor. Por supuesto, puede utilizar un cable de montaje de un solo núcleo normal, pero existe la posibilidad de que cuando el pin se suelde a la placa, se desolde del LED. A continuación, cortamos una placa de 20 mm de ancho y 45 mm de largo de PCB recubierta con papel de aluminio en un lado. En este caso, estrechamos uno de los bordes estrechos del tablero a un ancho de aproximadamente 17 mm por una longitud de 5 mm; con este borde el tablero se insertará en la base de la lámpara incandescente. Ajustamos este tamaño puliendo gradualmente el tablero con una lima y probándolo constantemente en la base. Es necesario asegurarse de que la tabla se inserte en la base con una fuerza notable y quede firmemente sujeta en ella. No se debe pegar, porque después de atornillar la lámpara en el casquillo del frigorífico, será necesario ajustar la posición del tablero girándolo con respecto a la base para dirigir la luz al compartimento frigorífico. Una vez montada la placa en la base, colocamos el módulo LED fabricado en el lado donde no hay lámina, marcamos los agujeros para sus cables y los perforamos. Luego cortamos en la lámina los conductores impresos que conectan el módulo LED, el puente de diodos y las resistencias de extinción de acuerdo con el diagrama de circuito de la lámpara. No perforamos agujeros para los terminales del puente VD1 y las resistencias R1, R2, sino que los soldamos a la "superposición" de lámina. Puede instalar un condensador de óxido suavizante con una capacidad de 10...20 μF a 400 V en paralelo con el módulo LED, pero esto no produce un aumento notable en el brillo de los LED (lo verifiqué) y su parpadeo con una frecuencia de 100 Hz en ausencia de un condensador es invisible a la vista. En lugar del puente KTs407A, bastarán cuatro diodos cualesquiera con un voltaje inverso permitido de al menos 300...400 V y una corriente rectificada de al menos 50 mA. Utilizando un cable aislado trenzado, conectamos el terminal libre del puente de diodos a la parte roscada de la base, y los terminales libres de las resistencias R1 y R2 a su contacto central. Los cables que van a la base deben tener un pequeño margen de longitud para que sea posible girar la placa con respecto a la base para ajustar la lámpara después de la instalación en el refrigerador. La lámpara ensamblada se muestra en la Fig. 2.
Antes de atornillarlo al enchufe del frigorífico, revisamos la lámpara que hay sobre la mesa. Si se instala correctamente, se ilumina inmediatamente después de conectarse a la red. Si la lámpara no se enciende, buscamos un error. Por lo general, esta es la polaridad incorrecta al encender uno o más LED o al conectar el puente de diodos al módulo LED. Finalmente, después de atornillar la lámpara en el casquillo del frigorífico, ajustamos la dirección del flujo luminoso girando la placa de la base. En este caso, se debe tener cuidado, ya que no es seguro tocar partes vivas de la lámpara que están energizadas. Para protegerse contra descargas eléctricas accidentales durante el funcionamiento de la lámpara, es necesario hacer una carcasa para su placa con una lámina de poliéster, muy utilizada para envasar blister de diversos productos, u otro plástico transparente similar. Tomemos una pieza uniforme de material laminado seleccionado para la carcasa, de 0,3...1 mm de espesor y con unas dimensiones mínimas de 80x60 mm. Dibujemos con un marcador para escribir inscripciones en CD un paralelepípedo con un ancho de 21, un grosor de 14 y una altura de 40 mm. No olvidemos colocar válvulas adhesivas en los lugares correctos. Para nivelar los pliegues, presione sus líneas con el dorso del cuchillo. Si el material es grueso (aproximadamente un milímetro), es mejor cortar los pliegues a una profundidad de aproximadamente un tercio del grosor. Después de cortar el desarrollo, doblamos un paralelepípedo y lo pegamos. Es mejor usar una pistola de calor para esto, luego el proceso de pegado tomará un mínimo de tiempo, el pegado será transparente y se verá limpio. Colocando la carcasa resultante sobre el tablero, asegúrela con dos gotas de adhesivo termofusible. El tiempo de fabricación de la tripa mediante este método es de 15...20 minutos. La segunda versión de la carcasa, que se muestra en la fotografía Fig. 3, elaborado a partir de una caja de caramelos “tic-tac”, que son muy populares y se venden en todas las tiendas, pabellones y puestos. Sus dimensiones son ideales para realizar una carcasa. Hay que cortar la caja a una longitud de 40 mm, luego solo se hacen dos cortes, un pliegue y un pegado, y la carcasa está lista. El tiempo de fabricación de esta versión de la carcasa es incluso menor: 5...10 minutos.
Las resistencias de extinción se eligen de modo que la corriente a través de los LED sea casi la mitad del valor permitido, por lo que los LED no temen las fluctuaciones ascendentes en el voltaje de la red. Y una ligera disminución del brillo cuando cae la tensión de red no influye en la iluminación del frigorífico. Sin embargo, con una lámpara incandescente, cuando la tensión de alimentación disminuye, el brillo también disminuye. El brillo de una lámpara fabricada se puede casi duplicar fácilmente reduciendo la resistencia de las resistencias de extinción (es mejor seleccionarlas experimentalmente). Pero no debe aumentar la corriente a través de los LED a más de 15 mA; de lo contrario, con un voltaje de red aumentado, puede exceder los 20 mA. La lámpara, por supuesto, no se quemará, ya que la puerta del frigorífico no se mantiene abierta durante mucho tiempo, pero cada sobrecarga reducirá gradualmente la vida útil de los LED. Literatura
Autor: A. Karpachev
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