带有超亮 LED 的室内照明。方案、说明

采用超亮 LED 的内部照明。无线电电子电气工程百科全书

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荧光灯上的汽车内部照明器“Volga GAZ-3110”的可靠性还有很多不足之处。在我的车里，车内灯在运行的第二年就失灵了。尝试独立组装更可靠的转换器，类似于 V. Kharyakov 的文章“荧光灯电源”（“Radio”，2006 年，第 7 期，第 47、48 页）中所述成功。荧光灯通常在夏天工作，但随着寒冷天气的来临，它就停止了点亮。然而，显然，为了其可靠的启动，电极的白炽灯是必要的。超亮 LED 的出现促使人们产生了用汽车内部顶灯中的灯代替它们的想法。

通常，LED 通过镇流电阻器连接到电源。对购买的 KIPD80 LED 进行的测试表明，在 3,5 mA 的平均正向电流下，每个器件的平均正向压降为 50 V。增加超过 70 mA 的电流会导致 LED 故障。因此，一个 LED 的最大功耗为 0,175 瓦。

计算表明，在电源电压为12V、七个串联的三个LED组成的花环以及每个照明器中一个30欧姆镇流电阻的情况下，照明器的效率为87,5%。但汽车上的车载电压相当不稳定（在GAZ-3110中，电压从11V变化到15V被认为是正常的）。在低电压下，当车头灯、玻璃加热器和其他用电设备打开时，这种照明器的效率会急剧降低。如果电压增加超过 14 V，流过 LED 的电流将超过允许的最大电流，从而导致 LED 失效。

在这种情况下，您当然可以使用 50 mA 电流稳定器来代替镇流电阻，但是使用降低的板载电压工作的问题仍然存在。因此，决定组装一个由 XNUMX 个串联的 LED 组成的花环，并从一个升压反激式转换器为其供电。研究在互联网上构建 LED 灯的经验确定了转换器的基础 - 一种价格低廉且价格合理的脉冲宽度控制微控制器。

MS34063（安森美）或其国内同类产品KR1156EU5。由于该微电路的输出晶体管的极限电压为40 V，而一个70个LED的花环需要640 V，因此需要外接高压开关晶体管，选用IRL200场效应晶体管，最大电压为18 V，最大电流 0,18 A，开路电阻小于 XNUMX ohm。支持这种晶体管的另一个论据是它的开关时间短。

带有超亮 LED 的室内照明
图。 1

转换器的示意图如图 1 所示。 34063、开启MC78芯片与典型的有05个不同。首先，微控制器的前置输出和输出晶体管连接到一个微功率稳定器1L5（DA640），电压为XNUMX V，这是控制IRLXNUMX晶体管所必需的（在典型电路中，它们直接连接到电源资源）。
其次，通过电阻为 3 kOhm 的电阻器 R220 引入了弱 OS，这是摆脱微控制器在音频频率下自激的唯一方法（非典型解决方案）。第三，输出分压器由电阻 R2 和一串 LED 组成，可以稳定串中的电流。由于微控制器比较器的阈值电压为 1,25 V，负载中的电流将稳定在 46,3 mA。转换器在 8 ... 18 V 的输入电压下保持运行。

为一串 LED 提供稳定的电流可以让您将传输给它的功率水平保持在电源电压的广泛变化范围内。它还为 LED 的工作模式提供温度补偿——随着温度的升高，LED 上的正向压降减小。因此，它所消耗的功率减少了。由于 LED 舒适的供电条件 - 其工作的可靠性和寿命。

为了将输出电压限制在 IRL640 晶体管的击穿电压以下，在 KT315B 晶体管上引入了保护装置，在基极电路中带有分压器 R5R6。当转换器的输出电压达到约 1 V 时晶体管 VT150 开启。该解决方案避免了 LED 灯环关闭时 IRL640 晶体管的故障。

电阻器 R1 的电阻值是根据将通过 IRL640 晶体管的电流限制在 3 A 水平的基础上选择的。由于市面上没有这种值的电阻器，它由两圈直径为0,5 毫米，缠绕在直径为 4,5 毫米的钻柄上。引线使用磷酸镀锡。

转换器线圈由老式荧光灯转换器的 B18 铠装磁路制成。它由 30 匝 PEV-2 0,3 线组成。线圈绕在框架上一圈一圈，各层之间用一层电容纸隔开。磁路的杯子之间的间隙是使用从办公纸上剪下来的垫圈来完成的。

杯子用铜或黄铜 MXNUMX 螺钉拧紧。他们还将磁路连接到电路板上。线圈的框架用多孔聚乙烯垫圈固定在磁芯内。

IRL640 晶体管安装在从 1 毫米厚的铜板上切割而成的自制散热器上。散热器的侧边有缺口，向上弯曲并用钳子转动 90 度。为了晶体管和散热器之间更好的热接触，使用了导热膏。带有晶体管的散热器通过螺钉和 MXNUMX 螺母连接到转换器板上。

选择整流二极管 VD1 的最大反向电压为 400 V，恢复时间为 150，这不仅是因为它是市售的。它会稍微发热并降低转换器的效率。最好使用恢复时间较短的二极管（HER105 或 SF18）。

带有超亮 LED 的室内照明
图。 2

转换器板由 1,5 毫米厚的箔玻璃纤维制成。电路板图如图所示。 2. 箔仅沿着印刷导体蚀刻成窄条，剩余的箔用作连接到车身的公共线（车载电压的负极）。

为了将转换板固定在灯的底座上，两个 MOH 螺母焊接在上面，它们还用作将电路板的公共线连接到底座的触点。

用于将板载电源正极线连接到电路板的标准 6,3 mm 连接器的触点也是用 1 mm 厚的铜片切割而成。它通过一个由直径为 1 mm 的铜线制成并焊接而成的支架连接到板上。安装在照明器底座上的板的外观如图 3 所示。 XNUMX.

带有超亮 LED 的室内照明
图。 3

LED 的花环由相同的玻璃纤维组装在单独的板上。它用两个 MOH 螺钉固定在照明器的底座上，而不是荧光灯上的两个 5 毫米长的衬套上，这些螺钉拧入焊接到转换器板上的螺母中。发光二极管均匀地放置在板上并根据串联连接。花环通过两根柔性 MGTF 线连接到转换器。

从照明器的底座上，需要拆下荧光灯的紧固部件。

照明器实际上不需要调整，并且使用可维修的部件，它可以立即开始工作。一个花环中可以有 XNUMX 到 XNUMX 个 LED。

转换器的实测效率为 75%，功耗为 4,29 W，因此花环中的功率为 3,22 W。

作者：V. Gorbatykh，布里亚特共和国乌兰乌德；出版物：radioradar.net

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