Ainsանցային էներգիայով աշխատող արևային այգու լույսի վերականգնում. 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Սա, իրոք, հետևում է ցանցի իմ նախորդ նախագծերից, բայց սերտորեն կապված է նախկինում փաստագրված LED Teardown- ի հետ:

Այժմ մենք բոլորս դուրս ենք եկել և դրանք գնել ամռանը, այն փոքրիկ ծաղիկներով լուսամփոփները, որոնք արևային էներգիայով են սնվում և լիցքավորվում են ցերեկը, իսկ գիշերները սկսելուն պես նրանք հանդես են գալիս որպես սահմանամերձ այգու լույս: Իհարկե, նրանք սահմանափակ կյանք ունեն էժան ներմուծում, որը տառապում է հին լավ բրիտանական եղանակին `մարտկոցների խափանումներով և երբեմն պարզապես ձախողված արևային վահանակներով:

Սովորաբար դուք գնում եք այս իրերը 4 կամ ավելի փաթեթներով, և լույսի աղբյուրը հանդիսանում է էժան բազմազանության ցածր էներգիայի մեկ հզորություն: Երբ մահացած ենք, դրանք գցում ենք աղբարկղի մեջ և գնում աղբանոց: Դե, դա ինձ ստիպեց մտածել, ինչու չփոխակերպել այն էլեկտրական ցանցի ՝ 10 Վտ հզորությամբ LED լամպերով: Չնայած այն պետք է ապահով լինի և պաշտպանված լինի եղանակից, և պետք է էժան լինի: Կարո՞ղ էր դա անել, ես մտածեցի, և արդյոք 10W- ը շատ կլինի: Նկարներից կարող եք տեսնել, որ լույսի աղբյուրը չժանգոտվող պողպատից մոտ 60 մմ տրամագծով խողովակաձև դիզայն է և պլաստիկ դիֆուզոր: գումարած մեկ այլ գլանային կափարիչ, որը տեղավորվում է վերևում: արևային վահանակի ներսում: Առաջին բանը, որ ես արեցի, այն էր, որ հեռացրի սկզբնական փոքր սպիտակ լուսամփոփը և քառակուսի արևային վահանակը տանիքում: Դրա համար գաղափարն այն է, որ լուսադիոդները ամրացվեն ափսեի վրա, որը ամրացված է դեպի արևային վահանակի բացվածքով դեպի վեր:.

Քայլ 1: LED- ի բնութագիրը

Վերջերս գնել եմ մի 10W մեկ COB- ի ղեկավար, ես մտածեցի, թե արդյոք հնարավոր կլինի օգտագործել մեկ և օգտագործել անջատիչ ռեժիմի էլեկտրամատակարարում անմիջապես ցանցից [240V Առանձնացված] Թեկնածուն եղել է Buck switch ռեժիմի հոսանքի վարորդի չիպ FL7701 և ինդուկտոր 1.4mH coilcraft. Unfortunatelyավոք, 240V- ից COB բլոկի [12V] FW փոխակերպումը հեշտությամբ չի գործում, քանի որ COB- ի միջոցով պահանջվող հոսանքը շատ ավելի մեծ է, քան վարորդի չիպը կարող է կառավարել, եթե ցանկանում եք 10W: Չիպը կարող է գործածել 0.5 Ա, որը 12 վ լարման առաջ լարման դեպքում կհասցնի ձեզ մինչև 5 Վտ կամ դրա մոտակայքում: Դուք կարող եք օգտագործել առաջ փոխարկիչի անջատիչ ռեժիմը մեկուսացումով, որը կանի աշխատանքը, բայց արժեքը սկսում է թռչել, այն բանից հետո, երբ այս ամենը պետք է էժան և զվարթ լիներ: Այսպիսով, ինչպես կարող եմ 10W ստանալ միայն 0.5 Ա հոսանքով: Հաշվի առնելով էներգիայի տեսության պահպանումը, հզորությունը բարձրացնելու միակ միջոցը լարման բարձրացումն է, և միակ միջոցը, որը ես կարող էի դա անել, կլինի բարձրացնել լուսադիոդների առաջային լարումը `դրանցից մեկից ավելիի միջոցով: Եթե նայեք իմ LED Teardown- ի ուսանելիությանը, կարող եք տեսնել, թե ինչու են նրանք դա արել այդ դիզայնի մեջ: EBAY- ում զննարկելիս ես պատրաստակամորեն գտա 1W լարման արագացուցիչ `0f 3V@330mA լարվածությամբ: Հիմա, եթե ես օգտագործեի 10 և դրանք աշխատեի @266mA- ով, ես կավարտվեի 10 x 3 x0.266A = 8W … բավական մոտ: The underrun- ն ունի երկու բևեռային մոտեցում…. Պահպանեք ջերմությունը և, հետևաբար, պահպանեք կամ երկարացրեք կյանքը: Միացման ցածր ջերմաստիճանը նշանակում է ուրախ լույսեր:

Քայլ 2: LED բազա

Այգու լույսի նկարներին նայելիս անհրաժեշտ է այդ LED- ների տեղադրման մեթոդը և, իհարկե, եթե դրանք խորտակվում են 266 մԱ, մենք պետք է ազատվենք դրանցից 8 Վտ էներգիայից, որը կպահանջի ջերմատաքացուցիչ: խողովակը 57 մմ -ից մի փոքր ցածր է, այնպես որ, եթե ես կարողանայի էլեկտրոնիկա տեղադրել պլաստմասե փակ խողովակի մեջ և տեղադրել այն խողովակի ներսում: Այնուհետև կարող եմ ամրացնել լուսարձակների ափսեը դեպի ներքև ՝ պարիսպի վերևում, որն այնուհետև լուսավորի դիֆուզորը. Ուրեմն ինչպե՞ս կկազմակերպենք լուսարձակները:

Առաջին հերթին ես կտրեցի 46.5 մմ երկարությամբ ալյումինե շրջանակ ՝ կենտրոնական անցքով, օգտագործելով անցքի սղոց [տես նկարը] և մի կողմից երկկողմանի տաքացուցիչի ժապավենով: Այս ժապավենը կարող եք ձեռք բերել ebay- ում և այն բավականին էժան է, որը սովորաբար օգտագործվում է հովացուցիչի համար: հավելված, տես նկարը: Ալյումինը հին էլեկտրասնուցման աղբյուր էր, բայց հավանաբար սա կարող եք գնել ebay- ում: Ես օգտագործեցի մի կտոր 2 մմ հաստությամբ: Դուք պետք է ծածկեք և մեկուսացնեք մետաղը led- ի հիմքից, բայց դեռ ունենաք լավ ջերմահաղորդություն: Օգտագործեք ջերմային ժապավենի կրկնակի գրկումը `ուղղահայաց երկու շերտով: Սա կփոխի ջերմային հաղորդունակությունը, և մենք կկորցնենք ևս 20 աստիճան c խաչմերուկում, բայց դա այն է, ինչ անհրաժեշտ է: Ես հետագայում կանդրադառնամ դրան և գուցե նայեմ լիովին կնքված ակվալիզացիոն լուծույթին, բայց ոչ առայժմ:

Քայլ 3: BasePlate

Այնուհետև ես օգտագործեցի Autocad- ը `տեղադրելու այն տեղը, որտեղից պետք է գնան լուսադիոդները: Տեսեք սրա կից նկարները որպես pdf ֆայլեր:

Ես տպագրեցի դիզայնը մասշտաբով և օգտագործեցի անցքի դակիչ `դասավորության ամրացման ձևանմուշ պատրաստելու համար` որպես կոպիտ ուղեցույց: Սա դնելով իմ կպչուն հիմքի ափսեի վրա, ես գծեցի ժապավենի շրջանակների ուրվագիծը:

Հաջորդը ես դրեցի լուսարձակները, որպեսզի կարողանամ որոշակի դիրքավորել պղնձե ժապավենը, որը ես կօգտագործեի ՝ մեկուսիչ ջերմային ժապավենի մակերևույթին կապելու համար:

Համոզվելով, որ ոչ մի պղնձե ժապավեն չի խախտի «շնիկի» ներքևի հատվածը, ես դրանք բոլորը զոդեցի: Իհարկե, դուք պետք է համոզվեք, որ կաթոդները գնում են անոդներ: Կարող եք դրանք պարզապես կպցնել և կապի միջև մի քանի մետաղալար օգտագործել, չնայած պղնձե ժապավենի օգտագործումը օգնում է մի փոքր ջերմությունը ժապավենի մեջ ցրվել: heatերմության թեմայով դրանք արտադրում են դրա մեծ մասը, ուստի անհրաժեշտ է բավականին մեծ տաքացուցիչ: Ես ընտրեցի 40x40x30 H տաքացուցիչ, որը ներքևի ափսեը պահում է 58-60 աստիճանի սահմաններում: Դա տեղի է ունենում, որ նրա չափսերը կոկիկորեն տեղավորվում են հեռացված արևային չիպի մեջ: մեկ վտ -ի համար և ասեք 1 աստիճան C / վտ ափսեից մինչև գործ, սա պետք է նշանակի միացման ջերմաստիճան (8x1)+4 = մոտ. 60+12 աստիճան C = 72 աստիճան C, որը պետք է ողջամիտ լինի:

Լարերի վրա ընդհանուր լարումը կլինի 10 x 3v կամ մոտակայքում, այնպես որ հաջորդ փուլը կփորձարկի դրանց միջով հոսանքը:

Կցված PDF- ն ունի ուրվագիծ, որը պետք է օգտագործվի որպես ձևանմուշ, բայց դուք միշտ կարող եք ինքներդ պատրաստել ձեր դիզայնը:

Ստուգեք հեշտամ հավելվածը, որը կարող եք ներբեռնել դիտողին ծանոթանալու համար

Քայլ 4: Վերևի հավաքում

Ավելի վաղ մենք ասել էինք, որ դրա համար մենք կօգտագործենք վարորդի չիպ, և եթե xcel աղյուսակի դիզայների հետ խաղանք, ստացվեց մի շարք թվեր, որոնք կարող են աշխատել: Փոխարկիչի բանալին այն էր, որ ալիքը հասնի ինչ -որ խելամիտ ՝ հաշվի առնելով մեզ անհրաժեշտ RMS արժեքը: Ppածանքն անմիջական ազդեցություն ունի ինդուկտորի չափի և աշխատանքի հաճախականության վրա `անուղղակի ազդեցություն: Այսպիսով, եթե մենք բարձրացնենք ալիքը, մենք պետք է մեծացնենք ինդուկտորի չափը, և պահանջվող ինդուկտիվությունը նվազեցնելու միակ միջոցը հաճախականությունն է: Տե՛ս կից նկարը, որը թվարկում է այն, ինչ ես կրկնում էի և առանցքային էր սխեմատիկ արժեքների համար:

Ահա այն զոդված LED- ները, որոնք դրված են իմ ձևանմուշի վրա, նախքան դրանք կպցնելը: Ուշադրություն դարձրեք ջեռուցիչի օգտագործմանը, որի ափսեը ներքևում ամրացված է ամրացված լուսարձակների միջոցով:

Բարձրացնելով հոսանքը մինչև 266 մԱ RMS ՝ գագաթնակետի հոսանքը 500 մԱ -ով կարգավորելով, լարումը սահմանում է լուսադիոդների միջով 30 վ -ից մի փոքր ավելի, ինչը ենթադրում է, որ լարումը իրականում մոտ էր 3 վ առաջ, եթե մենք ունենանք 10 լեդ: Նկատի ունեցեք, որ հաշվարկը ակնկալում էր 286 մԱ, մինչդեռ իրականում մեզ հաջողվեց միայն 266: Հաճախականությունը պետք է լիներ 101 ԿՀց, սակայն շրջանակին նայելը մի փոքր ներքև թվաց: Հաջորդ քայլին կքննարկեմ սխեմատիկ և վարորդի և ալիքի ձևերի մասին:

Այսպիսով, միացնելով հիմքը, տոնածառի պես վառեց: Արագ նշում այստեղ անվտանգության մասին: Սա ոչ մեկուսացված ձևավորում է, այնպես որ այն ամենը, ինչ հնարավոր է բարձրացնել ցանցի մակարդակին, մանրակրկիտ հողանցման կարիք ունի: Սա կներառի ջերմատաքացուցիչը, որը, եթե ուշադիր նայեք, ունի մի քանի անցք, որոնք պետք է ինքնասոսնձվեն հողակտորի միջոցով դեպի ջեռուցիչը և չժանգոտվող մետաղամշակումը և մուտքային ցանցը: Theգույշ եղեք լուսարձակների էլեկտրագծերի հետ, որպեսզի լուսարձակների և հողի միջև կարճացում տեղի չունենա: Եթե դա անում է, ապա LED- ների վրա հայտնվում է ավելի մեծ, քան նախագծված լարումը և դրանք արագ կկործանի: Ես ունեմ փորձարկման կարգավորում, որն ունի հիմնական մեկուսիչ տրանսֆորմատոր, բայց երբ ուղղակիորեն միացված է ցանցին, ինդուկտորի մի կողմը գտնվում է ցանցի ներուժում, որը միանալու դեպքում ցանկացած մեկուսացված մետաղի կտորների համար վտանգ կլինի:

Քայլ 5: Թեստավորում և սխեմատիկացում

Այնպես որ, եկեք հետ գնանք և նայենք, թե ինչ է մեզ անհրաժեշտ լեդերը վարելու համար: Մենք արդեն ասել էինք, որ մենք պետք է աջակցենք 266 մԱ կամ այնտեղ, այնպես որ մենք արդեն արել ենք թվերը:

Սխեմատիկ նշմանը հղում անելով ՝ հետևյալը.

Ապահովիչ 1 -ից ներթափանցելով կամրջող ուղղիչ, այնուհետև զտիչ ինդուկտորը երկու գ -ով:

D1- ը վերականգնման դիոդ է և հոսանքը ինդուկտորի վրա իջեցնելու միջոց: Q1 դարպասը վարվում է FL7701- ի 2 -րդ կապով R3- ի միջոցով `D2- ով, որն օգնում է դարպասից լիցքը հեռացնել FL7701- ի բացասական հարվածով: Ելքի հաճախականությունը սահմանվում է R5/R4- ով: Pleույգ կապում կա որոշ անջատում, իսկ CS pin..pin1- ը ներկայիս իմաստն է, որը վերահսկում է լարումը և, հետևաբար, ընթացքը R6- ի միջոցով: Անդրադարձեք 0.5A- ի R6- ի գագաթնակետին, որը կհանգեցնի IC- ի վերակայման և թեքահարթակի պատրաստ լինելու հաջորդ ժամանակաշրջանում: Ուշադրություն դարձրեք, թե ինչ է պակասում այս միացումում: Մուտքի համար մեծ ուղղիչ DC գլխարկի պահանջ չկա: FL7701- ը խելամտորեն հոգ է տանում ներքին մուտքի տատանումների մասին: Հաշվի առնելով, որ սա սովորաբար թանկարժեք մաս է, այն օգնում է խնայել ծախսերը: Երբ PCB- ն լցված էր, ես ստուգեցի ալիքը: Առաջարկվող բլոկի կաթոդի վրա ընթացիկ զոնդի օգտագործումը ալիք տվեց 150 մԱ, իսկ հաշվիչի միջոցով միջին հոսանքը չափվեց մոտավորապես: 260 մԱ Դա 100 մԱ -ով նվազում է լուսադիոդների համար նախատեսված առավելագույնի վրա և թույլ է տալիս նրանց ավելի սառը աշխատել, հետևաբար երկարացնելով նրանց կյանքը: Հաճախականությունը չափվել է 81 ԿՀց, իսկ թեքահարթակը ՝ 1.71us: Սա չիպի/ինդուկտորի հնարավորությունների 13% -ն է, ուստի պետք է լավ լինի: Այս ամբողջ դիզայնի ելակետը 1.4 մՀ -ի օգտագործումն էր դարակից կծիկ ինդուկտորի օգտագործմամբ

Քայլ 6: PCB- ի կառուցում

Նկատի ունեցեք, որ պատկերները նախատիպի տախտակի են, որի վրա եղել են որոշ սխալներ, որոնք ես ուղղել եմ նոր բեռնված PCB դասավորության վրա: Ուշադրություն դարձրեք դրա վրա գտնվող թռիչքաձողերին, որպեսզի նրանք շրջանցեն ինչ -որ սխալ ամրացում…. Դո. Սա առաջացրեց որոշ պայթյուններ, նախքան սխալը հասկանալը… հավանաբար հոգնել էի:

Գոյություն ունի վերևի զույգը և ներքևի մասը:

Քայլ 7: Ամեն ինչ միասին դնել

Այսպիսով, այստեղ այն տեղադրված է միասին: Ես կցեմ BOM- ի բոլոր այն մասերի ցանկը, որոնք հետագայում կպահանջվեն: Որոշ բաներ, որոնց պետք է ուշադրություն դարձնել: Ես հողեցրեցի ջեռուցիչը վերևում և այն սնուցեցի ստորաբաժանման միջոցով մինչև ներքևի մի հողակտոր: Սա այնուհետև նորից հողանցվում է մատակարարմանը: Wգուշացեք այս բանից: Վերջնական LED- ի կաթոդը 30V կամ ավելի ցածր է 310V ցանցի գագաթնակետից: Եթե դուք դիպչեք, դա կպահանջվի, որպեսզի այն մեկուսացված լինի, և ցանկացած մետաղական մաս, որը կարող է շփման մեջ մտնել, գետնին ամրացված լինել, որպեսզի ապահովվի անսարք հոսանքի հստակ ուղի: Ուշադրություն դարձրեք մալուխային խցուկների վերևի և ներքևի օգտագործմանը `ցանկացած ջուր գտնելու համար: ճանապարհ դեպի էլեկտրոնիկա: Ներքևում գտնվող հողային պտուտակը գործում է որպես կանգառ հիմնական «պահածոյացնողի» համար, և կա ջրահեռացման անցք, եթե խոնավությունը տեղ գտնի: Սա անջրանցիկ տարա չէ, բայց ցանցը հեռու է մատներից և մատներից ջրահեռացման անցքը գտնվում է գետնի մակարդակից շատ լավ: topեռուցման սարքի վերին հատվածում անհրաժեշտ է որոշակի կնքում, և դա դեռ պետք է ավարտվի: Ես մտադիր եմ սա ամռանը դնել այգում և, հավանաբար, մի քանիսը հետագայում ավելացնել: