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采用开关电源驱动的LED灯制作

采用开关电源驱动的LED灯制作

点击数:7166 次   录入时间:03-04 12:01:58   整理:http://www.55dianzi.com   照明-彩灯电路

  经过大量的市场调查,发现市面上的LED灯驱动电源基本为两种.一种是采用开关电源驱动,主要应用在大功率白光LED灯中。另一种是采用电容限流驱动,主要应用在小功率白光LED灯中。大功率LED,一般指单只功率0.5W、1W、3W、5W或更高的,额定电流一般为40 mA—350 mA。大功率LED发热量很大,必须配很大的散热器。小功率LED -般单只功率0.06W.额定电流一般为20mA。
  
  针对这两种类型中不同功率多个品种的LED灯,用电力监测仪进行动态测试对比,发现采用开关电源驱动的LED灯,实测功率与标称功率差别较大,一般情况下要高出20%—70%.且发热量很大,散热器实测温度达60℃,热得有些烫手。采用电容限流驱动的LED灯,实测功率与标称功率差别较小,一般情况下低于标称功率的10%~20%,且发热量很小,夏天也只有一些微温。认为,采用开关电源驱动的LED灯,实测功率高出的那一部分,就是发热消耗掉了。采用电容限流驱动的LED灯由于发热量小,更省电一些。另外,限流电容不消耗有功功率,也是省电的重要因素。
  
  测试中还发现,采用电容限流驱动的LED灯,随着电源电压的上升,实测功率变化较大。这个数据提醒.在设计电容限流驱动的LED灯时,应以电源电压在深夜240V的数据为准,否则很容易超过LED的额定电流,过早引起LED光衰,缩短有效使用寿命。
  
  根据以上实测的数据,决定采用电容限流驱动的LED灯,并且在设计上较保守。52只φ5mm“草帽顶”0.06W功率的LED灯,电路图及数据见下图。

LED灯电路


  
  限流电容取值0.33μF(同类商品LED灯基本上采用0.047μF),保证在深夜市电电压高达245V时.LED的电流不超过lOmA。其中lOOn热敏电阻在夏天环境温度较高时,阻值变大,限制电流的增大。滤波电解电容采用22μF的较大容量,开灯时延迟点亮,关灯时延迟熄灭,有效减小了浪涌电流。100kΩ压敏电阻,可泄放瞬时过电压{雷击),保护LED不受冲击。该电路制作的LED灯,用电力监测仪实测,在240V时功率小于2W,由于每只电容容量不可能完全相同,制作的70盏LED灯,实测功率在1.75W—1.85W之间。
  
  1.焊接中防止温度过高和静电损坏
  
  LED较娇嫩,操作不慎很容易损坏,造成LED损坏的原因及解决办法有以下几点:
  
  (1)静电击穿人体会产生静电,特别是在空气干燥时,产生的静电可高达干伏,接触LED会严重影响LED的使用寿命甚至完全报废。工厂生产线作业人员都有完善的防静电措施,如带静电环、穿静电衣、静电鞋等,工作台有良好的防静电接地装置。家中不具备这些条件,采用两种方法加以防护:一是戴特种防静电涤纶布手套,二是将一张干净毛巾用清水浸透,放在_丁作台上.操作中双手随时触摸毛巾,保持双手湿润,能有效消除人体产生的静电。
  
  (2)电烙铁漏电电烙铁的加热体是用电阻丝绕制在云母绝缘的金属管上的,如果电烙铁插入电源插座时,其靠近烙铁金属部分正好是火线,就很容易产生漏电。工厂生产线有电烙铁外壳接地装置,家中同样不具备这个条件。解决的办法是电烙铁插入电源插座时,用试电笔测试烙铁头是否漏电,如果试电笔发出亮光,说明有漏电问题,将插头拔出,两脚对换再次插入,一般情况下试电笔不会发光,说明不漏电了,这时用红色油性笔将插头脚与对应的插座孔做上记号,以后使用时按照记号位置插入摇头。如果两次插入,试电笔都发光,这把电烙铁不能使用。
  
  (3)焊接温度过高,焊接时间不能过长避免温度过高使LED芯片受损,焊接时间要短,控制在3~5秒之间,要使用低温焊锡丝,电烙铁功率不可太大,一般用20W的内热式电烙铁,始终保持烙铁头的干净,焊接温度应在250℃以下。
  
  2.LED灯制作经验
  
  业余制作LED灯,基本上是购买灯珠、灯座、元件进行焊接、组装。
  
  制作过程中运用技巧,采用流水作业,可以事半功倍。

  (1)灯珠的插装一粒一粒的焊接LED灯珠,速度既慢述容易将正、负极插反。笔者的办法是在做好上面各种防护工作的前提下,将灯珠一次性插完一块电路板,然后用一片比电路板稍大的海绵,中间穿一孔,将一枚长M4x50的螺钉从插完灯珠的电路板中间圆孔穿过,同时穿过海绵垫,再用一片空电路板压在海绵垫上,在垂直的情况下拧紧螺母,所有的LED灯珠被垂直压住,将蝶钉插入圆筒状物体,就可以很方便的爆接了。从最外边一圈开始焊接,焊完_一圈,用平口钳剪掉引脚(留下部分不能短于2mm),再焊接另一圈。
  
  插装灯珠时一定要注意正、负极,LED的正、负极很好区分,长脚为正  短脚为负极,按照电路板印刷的正、负极图标一一对应插入。还应该注意,购买整包的LED.其包装袋是防静电的,未使用的LED应该及时装入袋中。平时不要随便用手去拿LED,以免静电损坏。
  
  (2)驱动电源的制作
  
  驱动电源也采用流水作业,全部焊l接完毕,检测合格后,再逐个用热融胶固定在灯座内备用。固定时要注意位置,一是元件最高处不能与灯板接触,二是注意留够两根连接到灯板的引线长度。
  
  (3)故障排除
  
  LED灯制作虽然简单.仍然会发生意想不到的问题。笔者在制作过程中,就发生过多起个别灯珠不亮的故障,不能盲目判断LED损坏,要作仔细检查。首先用放大镜仔细观察灯板上的印刷电路铜箔是否正常,绝大部分是铜箔有毛刺,电路短路,这时只需用锯片刀将毛刺刮断即可,检测LED是否损坏,最简单的方法就是用数字万用表的“”挡,红表笔接正极,黑表笔接负极.LED应该发光,不发光的,可以判定损坏。




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