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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Lámpara LED de red. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / iluminación Hasta hace poco, las fuentes de luz más populares eran las lámparas incandescentes, a pesar de su baja eficiencia y su limitado recurso (sólo 1000 horas), fueron sustituidas por lámparas fluorescentes compactas (CFL) de bajo consumo, con un recurso declarado de hasta 10 horas. por ejemplo, funcionamiento de cinco horas, la vida útil de una lámpara de este tipo debe ser de al menos cinco años, pero en la práctica a menudo resulta ser mucho más corta: el balastro electrónico (balasto electrónico, también llamado balastro electrónico) falla, y los filamentos se queman. Actualmente se utilizan cada vez más lámparas basadas en LED blancos ultrabrillantes, cuya vida útil alcanza las 000 horas (la vida útil estimada para el mismo funcionamiento diario es de más de 100 años). En otras palabras, una lámpara así es prácticamente eterna. Sin embargo, para aprovechar el recurso potencial de los LED, se requiere una fuente de alimentación de red que no reduzca la confiabilidad de los LED, porque, como saben, la confiabilidad y durabilidad del sistema están determinadas por los parámetros de su estado menos confiable y duradero. elemento. En los últimos años, se han publicado en la revista Radio descripciones de varias lámparas basadas en LED. Para alimentar algunos de ellos [1, 2] se utilizan fuentes de red con condensador de balastro. La desventaja de estas lámparas es su baja fiabilidad. Cuando se conectan a la red, a través de los LED pueden fluir peligrosos impulsos de corriente; no están protegidos de los efectos del ruido de los impulsos, que puede dañarlos. Las lámparas con fuente de alimentación conmutada no están exentas de inconvenientes [3, 4]. Contienen una cantidad relativamente grande de elementos y no tienen suficiente confiabilidad. Como muestra la práctica, más de la mitad de todos los fallos de los equipos electrónicos se deben a fallos en las fuentes de alimentación conmutadas, y cuando la vida útil supera los cinco años, sus fallos se vuelven predominantes. Un inconveniente común de estas lámparas es la pequeña cantidad de LED, lo que imposibilita organizar una iluminación uniforme de un área suficientemente grande.
Cuando necesité una lámpara económica para iluminación adicional de las plántulas, la hice según el esquema que se muestra en la Fig. 1. El dispositivo contiene un puente rectificador VD2, un condensador de suavizado C2, un estabilizador de corriente basado en un estabilizador paralelo integrado DA1 y un transistor VT1, y 90 LED ultrabrillantes EL1-EL90. La resistencia R1 realiza varias funciones: limita la corriente de ruptura del diodo limitador (supresor) VD1 cuando se activa por un ruido pulsado y la corriente de carga de los condensadores C1 y C2, forma, junto con el primero de ellos, un filtro que reduce el nivel de ruido pulsado y de alta frecuencia y, finalmente, sirve como una especie de fusible (eslabón fusible) que se funde durante posibles cortocircuitos y averías de los condensadores y del puente de diodos. El condensador C2 reduce la ondulación del voltaje rectificado y aumenta el brillo de los LED. El supresor VD1 limita el ruido impulsivo, aumentando significativamente la fiabilidad del dispositivo. El circuito estabilizador de corriente se toma prestado de [5] y se recalcula para estabilizar la corriente del colector a 20 mA. Este valor, según [6], es óptimo para la mayoría de los LED blancos ultrabrillantes con un diámetro de 3 y 5 mm. La caída de voltaje directo a través de ellos es de 3...4 V, por lo que la cantidad de LED en la lámpara debe seleccionarse experimentalmente monitoreando el voltaje en el colector del transistor VT1. Cuanto más alto sea, mayor será el rango de tensión de red en el que funciona la lámpara, pero menor será la eficiencia, y viceversa. Es recomendable utilizar resistencias R1, R2 (MLT-0,5) y R3 (MLT-0,25) que sean antiguas, de los años 70-80 (su resistencia durante el funcionamiento de la lámpara cambiará mucho menos que las fabricadas recientemente). El condensador C1 es un condensador supresor de ruido de película importado con una capacidad de 0,15...0,47 µF con una tensión alterna nominal de al menos 250 V, C2 es un condensador de óxido importado capaz de funcionar a temperaturas elevadas (el cuerpo de dicho condensador suele tener la inscripción “105 °C”) . Para aumentar la durabilidad es recomendable sellar el extremo de su cuerpo y terminales con compuesto epoxi. Esta es una medida muy efectiva: los condensadores K50-6 modificados de esta manera, por ejemplo, me funcionan desde los años 70 del siglo pasado sin perder capacidad. El supresor simétrico 1.5KE400CA se puede sustituir por dos 1,5KE400 o 1,5KE400A conectados espalda con espalda de SGS-Thomson o P4KE400, P6KE400 menos potentes de otras empresas. La tensión inversa del puente de diodos VD2 debe ser de al menos 800 V, la corriente rectificada debe ser de al menos 1 A (excepto para el RS107 indicado en el diagrama, por ejemplo, son adecuados DB107, 2W10, DF10). También puede utilizar un puente de diodos individuales con los mismos parámetros (1 N4007, FR107, KD257G, KD247D). Reemplazaremos el estabilizador paralelo TL431CLP por el KR142EN19A doméstico; en el modo aplicado, funciona de manera bastante confiable. El transistor se selecciona a partir de las siguientes consideraciones: para un determinado resistencia nominal R2 en la corriente base, su coeficiente de transferencia de corriente estática h21e debe ser al menos 30 y, además, debe resistir un cortocircuito de carga sin daños (es decir, el voltaje del colector es 300 V) y disipar una potencia de al menos 300 V x 0,02 A = 6 W. Estos requisitos los cumplen, por ejemplo, los transistores nacionales KT940A, KT8108B, KT8127A1 y los importados 2SC1446, 2SC2241. Los LED blancos ultrabrillantes pueden ser de cualquier tipo y diámetro y pueden funcionar de forma fiable a 20 mA. Combinando LED con diferentes ángulos de radiación, se logra la uniformidad de iluminación requerida. Para darle a la luz el tono deseado, algunos de ellos se reemplazan por LED del color de brillo correspondiente.
Según las características específicas de la aplicación, se fabricaron dos lámparas (Fig. 2). En uno de ellos (el de arriba en la imagen), destinado a iluminar un área pequeña, todos los LED y la fuente de alimentación están montados en una carcasa hecha de un trozo de caja eléctrica (canal de cables) con una sección transversal de 25x16 mm y una longitud de 400 mm. La fuente de alimentación de la segunda lámpara está montada en un enchufe y los LED están en grupos de 10 piezas. Ubicado en nueve carcasas (una de ellas se muestra en la Fig. 2 a continuación), hechas de secciones de canal de cable con una sección transversal de 16x16 mm. Este diseño le permite cambiar rápidamente el nivel y el área de iluminación. Al instalar la lámpara, las carcasas se conectan entre sí y a la fuente de alimentación mediante cables aislados. La instalación de ambos dispositivos tiene bisagras, las partes de los estuches se fijan con pegamento caliente. Tenga en cuenta que los LED ultrabrillantes son muy sensibles al sobrecalentamiento, por lo que se debe tener cuidado al soldar. Una técnica tecnológica ayudará a prevenir el sobrecalentamiento: antes de soldar, se colocan hisopos de algodón empapados en agua destilada entre los cables de los LED, que se retiran después de soldar. Literatura
Autor: K. Moroz
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