В статье описан простой и очень эффективный светильник на основе матрицы из трех мощных светодиодных ламп белого цвета свечения
Вы когда-либо видели фонари на сверхъярких светодиодах? Мощные светодиодные лампы не имеют с ними ничего общего.
Мощные светодиодные лампы построены на основе полупроводниковых кристаллов из карбида кремния (SiC) и обладают рядом преимуществ по сравнению с аналогичными кремниевыми изделиями: максимальное время наработки на отказ; низкое напряжение питания; мгновенное зажигание; полное гашение; отсутствие свинца и ртути; устойчивость к электростатическим воздействиям более 2 кВ;встроенная в корпус линза, позволяющая легко сопрягать кристалл с любой оптической системой, малая площадь основания корпуса. Внешний вид светодиодного светильника 1 Вт показан на рис.1.
Преимущества мощных светодиодных ламппо сравнению с традиционными лампами накаливания:
- рекордная эффективность за счет максимального числа люменов светового потока на 1 Вт потребляемой мощности, что позволяет работать от аккумулятора несколько часов непрерывно с полным ощущением включенной лампы накаливания;
- используется безопасное напряжение питания постоянного тока 12...25 В;
- создается ровный,немерцающий свет, успокаивающий глаза при этом яркость можно плавно регулировать резистором от нуля до максимума;
- беспрецедентный срок эксплуатации до 10 лет непрерывной работы.
Внешний вид светильника на мощных светодиодных лампах ВМ6120 показан на рис.2
Области применения устройства:
- на монтажном столе радиолюбителя, в качестве настольной лампы для освещения стола;
- в быту в качестве торшера для создания местного освещения;
- в салоне автомобиля в качестве надежного и экономичного источника освещения;
- в качестве декоративных и художественных элементов подсветки.
| Технические характеристики | |
| Применяемые светодиодные лампы | XR7090WT-L1-0001 |
| Напряжение питания | постоянное 12...25 В |
| Ток потребления | не более 350 мА |
| Яркость свечения | регулируемая 0...240 лм |
| Размеры основной печатной платы | 40x30 мм |
| Размеры платы светодиодов | диаметр 32 мм |
Рис. 3
Яркость свечения 240 лм по световым ощущениям соответствует свечению 40-ваттной лампе накаливания. Ваша настольная лампа будет потреблять всего 3 Вт (вместо 40...60 Вт) и служить Вам очень долго.
Принципиальная схема светильника показана на рис.3.
На таймере 555 собран генератор меняющейся скважности импульсов с частотой 200 Гц. С его помощью изменяют яркость свечения светодиодной лампы. Таймер формирует ШИМ сигнал.
На микросхеме LM3404 построен источник постоянного тока для светодиодной лампы,с помощью резистора в цепи обратной связи задается ток:
где Uref - это образцовое напряжение внутри микросхемы, с которым компаратор микросхемы сравнивает напряжение на этом резисторе. У этой микросхемы имеется также вход диммирова-ния, на который с микросхемы-таймера 555 подается ШИМ сигнал для возможности регулирования тока светодиодной лампы.
Блок-схема микросхемы LM3404 показана на рис.4.
В крайнем левом положении потенциометра получается нулевое значение,когда надо совсем потушить светодиодную лампу, в другом крайнем положении потенциометра выдается "единица" при этом светодиодная лампа светит на полную мощность. В промежуточных положениях выдается ШИМ сигнал с постоянной частотой, но меняющейся скважностью (от нуля до максимума), обеспечивая плавную регулировку освещения светодиодного светильника.
В качестве VD1 .VD2 используются диоды 10MQ100N.VD3 -BAV99/ Т1 ,VD4 - BZX84-C12Д.дроссель L1 - CDRH6D28NP-101NC индуктивностью 100 мкГн, конденсатор С1 емкостью 1 мкФх50 В.
Внешний вид матрицы, состоящей из трех светодиодных светильников XR7090WT-L1-0001.no-казан на рис.1,а. Ввиду простоты повторения монтажная схема и чертежи печатных плат не приводятся. Устройство-регулятор конструктивно выполнено на печатной плате размерами 40x30 мм. Монтажная схема регулятора показана на рис.5, внешний вид печатной платы регулятора - на рис.6 (вид печатной платы со стороны компонентов) и рис.7 (вид печатной платы со стороны проводников).
Включение устройства не должно вызвать никаких сложностей. Достаточно подключить к основной плате регулятора разъем с проводом от платы светодиодных ламп,разъем с проводом от переменного резистора и разъем с проводом питания. Все разъемы имеют разную конфигурацию, поэтому ошибочное подключение исключено.
Подайте питание 12...25 В, соблюдая полярность(красный провод - "плюс"). Вращая движок переменного резистора, установите наиболее комфортную яркость свечения светодиодных ламп.
Во избежание перегрева и выхода из строя светодиодной матрицы на максимальной мощности ее необходимо разместить на теплоотводящем радиаторе. Для улучшения теплового контакта при установке радиатора рекомендуется воспользоваться теплопроводящей пастой типа КПТ-8 или термопрово-дящей прокладкой (электрическая изоляция платы светодиодной матрицы от радиатора не требуется).
Для увеличения освещения рабочего места конструкция позволяет подключить последовательно дополнительную светодиодную матрицу из трех светодиодных ламп Отпаяйте белый провод от одного из модулей и подпаяйте к нему черный провод от дополнительной матрицы, белый провод от дополнительного провода подпаяйте к освободившемуся контакту штатной матрицы светодиодных ламп. В этом случае при напряжении питания 24 В получите удвоенный световой поток до 500 лм.
Чтобы сэкономить Ваше время и избавить Вас от рутинной работы по поиску необходимых компонентов и изготовлению печатных плат, "МАСТЕР КИТ" предлагает готовый блок ВМ6120 "Светильник на мощных светодиодных лампах" и дополнительный светодиодный модуль ВМ6020.
Автор: Ю. Садиков, г. Москва