K48 LED 灯的主电源。方案、说明

K48 LED 灯的主电源。无线电电子电气工程百科全书

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在购买了自己喜欢的LED灯后，笔者很快发现，在不更换安装在其中的原电池的情况下，该设备的运行时间太短了。他将灯切换到主电源，同时提供多种操作模式。

这款紧凑型LED灯，包装上称为“ERA-K48 LED野营灯”，具有良好的机身设计。该产品的主要优点是灯的高亮度和低价格，基于此，安装在其中的 48 个超亮白光 LED 的每个成本比最便宜的单个灯的价格低 4...5 倍零售业中的“白色”LED。该灯由三节 AA 电池供电。

然而，一组碱性元件所承诺的 15 小时的灯工作时间实际上不超过 2 ... 3 小时。事实是所有 48 个 LED 都是并联的，它们消耗的总电流来自电池达到 0,8 A。由于一套新鲜 AA 碱性元件的成本与灯本身的价格相当，因此决定将其改造成由 220 V 家庭网络供电。

米。 1（点击放大）

改造后的“野营灯”方案如图1所示，可工作在最大、中、低亮度模式下，继电器在低亮度经济模式下，通过打开开关SA1的触点来手动切换。。

当开关闭合时，220V市电交流电压通过熔断器FU1、限流电容器C3和电阻器R6供给桥式整流器VD1-VD4。整流后的电压纹波对电容器C7、C8进行平滑处理，从而消除了频率为1Hz的EL48-EL100 LED的闪烁，并抑制了连接到网络时和在脉冲噪声影响下流过它们的电流浪涌。当 LED 电路损坏时，电容器 C7、C8 上的过度电压增长会阻止压敏电阻 RU1 的动作。

如果安装灯的房间安静，则电容器C10放电，场效应晶体管VT1截止，双极晶体管VT2和VT3打开，电源提供的部分电流从LED分流进入电阻器R20。 LED 的工作电流为 6,5 mA，这极大地延长了它们的使用寿命。例如，如果灯用作夜灯并且太亮的照明会干扰休息，则此模式很有用。

当有人在房间里做自己的事情时，他会不自觉地产生噪音。噪声级传感器是驻极体麦克风BM1。运放DA1上装有麦克风放大器，其电压增益由电阻R8和R3的阻值比决定。从运算放大器的输出，音频电压通过耦合电容器C6和电阻器R9被提供给二极管VD5和VD7上的幅度检测器。当噪声水平超过一定值时，电容器SU两端的电压将大于场效应晶体管VT1的阈值电压。它将打开，晶体管 VT2 和 VT3 将关闭。通过电阻R20的电流将停止，并且通过LED HL1-HL48的电流将增加至20mA，它们将以最大亮度发光。与中等亮度模式相比，网络消耗的电流没有增加。

需要注意的是，导致转换到该模式的声音停止后，亮度增加的辉光持续时间主要取决于C10R11电路的时间常数和整流噪声电压超过阈值电压的程度。晶体管VT1。在大约 0,9 V 的阈值电压下，拍手一次后的暴露持续时间将为 6 ... 7 分钟。

电阻R10消除了电容C6的漏电流对定时电路工作的负面影响。由于晶体管VT1和VT2形成施密特触发器，LED的亮度变化突然发生，排除了晶体管VT3的部分开路状态，并伴随着其上的高功率耗散。电容器 C2 和 C11 降低了器件对脉冲噪声的敏感性。

施密特触发器的电源电压被齐纳二极管VD10限制在8V左右。对于 DA1 运算放大器上的节点，使用 VD7,5 齐纳二极管将其降低至 6 V。电容器 C4、C5、C9、C13 - 电源电路中的阻塞。

当SA1开关打开时，高阻电阻R5连接到市电电路，限制LED的电流。齐纳二极管VD6处的电压降低至1V，晶体管VT2的基极和发射极端子之间的电压降低至0,2V，这不足以使其和晶体管VT3打开。因此，无论晶体管VT20的状态如何，都没有电流通过电阻器R1。在此模式下，LED 的亮度以及灯从 220 V 网络消耗的功率都会显着降低。

设计时可采用合适功率的C1-4、C1-14、C2-23、MLT、RPM等进口电阻，也可采用表面贴装电阻。 R6、R12宜采用不燃性P1-7-1或进口制动电阻。电阻器 R11 的最佳阻值为 10 ... 40 MΩ。在没有这种阻值的电阻器的情况下，可用几个较小面值的电阻串联而成。为了减少对曝光时间影响很大的漏电流，二极管VD7、电容器SYU、电阻器R11和晶体管VT1的栅极的连接点必须“悬在空中”。

FNR-10K241压敏电阻可用分级电压为14的FNR-221K20、FNR-221K200等替代……”，250年第2003期，第3页）。

氧化物电容——K50-68、K53-19或进口。电容器C3为额定交流电压250…316V或恒压630V的薄膜电容器，例如73V的K17-73、K24-630。电容器C6、C10为表面贴装陶瓷多层电容器。要增加曝光时间，可以安装容量高达 10 微法的电容器 C47。但需要注意的是，为了给更大容量的电容器充满电，也需要更长的音效。其余电容器为陶瓷 K10-17、K10-50 或其类似物。

低功率 BAS140W 肖特基二极管可以用另一种类似的二极管代替，该二极管的反向电压至少为 20 V，并且可能具有较低的正向电流限制。您可以尝试使用普通的低功耗锗（D18、GD507A）或硅二极管来代替它。可以使用 1SS914S、1N176、KD1、KDYu4148A 中的任何一个来代替 521N2 二极管。二极管1N4006可以用1个N4007、UF4006、UF4007、KD243E、KD247D代替，BZV55C7V5齐纳二极管可以用TZMC-7V5、KS175A、KS175Zh、2S175A、2S175Zh代替。您可以安装 5S2YuA、5 个 N1，而不是 KS5347YuA 齐纳二极管。 KP504G晶体管替换为KP501、KP504、KP505系列中的任何一款或进口ZVN2120、BSS88。建议选择阈值电压不超过1V的实例。您可以安装BF422、MPSA459、42N2、6515N2、KT6516AM代替BF940晶体管。晶体管替代 BF423 - BF492、BF493、MPSA92、2N6518、2N6519。上述类型的晶体管在引脚的位置和用途上有所不同。

麦克风 BM1 - 任何小型驻极体，例如手机中的驻极体。按钮开关 SA1 - 之前安装在灯中的开关。灯具中的超亮白光 LED 类型尚不清楚 - 它们位于透明外壳中，并配有直径为 5 毫米的宽短透镜。如有必要，这些 LED 可以替换为 ARL-5213UWC-35cd、ARL-5213UWC-25cd 等。严格要求存在易熔插件 FU1。

LED灯K48市电电源
图。 2

组件的所有部件都位于灯壳的中央部分（图 2），也就是以前电池所在的位置。麦克风放大器和晶体管表面贴装在一块小板上，表面贴装元件（一些电容器和电阻，以及一个 VD5 肖特基二极管）安装在该板的背面，在照片中看不到。为了将部件固定在灯具主体中，使用了 Kvintol 粘合剂、透明聚氨酯 Moment Crystal 以及热熔粘合剂。

灯的改造首先应将其LED原来的并联改为串联。为此，每隔一个 LED 就从安装它的弧形板上焊接起来，并绕纵轴旋转 180° 进行回焊，从而改变开关的极性。 LED 之间的印刷导体被切割成棋盘图案。

必须仔细控制每个 LED 的正确开启。为此，您可以使用 12 ... 18 V 恒压源，交替通过 15 ... 30 kΩ 电阻器将其连接到每块板上的一组几个 LED。请注意，当电源电压施加到灯上时，极性连接错误的 LED 很可能会被损坏。多个 LED 的极性错误可能会导致整组 LED 发生故障。

在设置和操作该结构时，应记住其所有元件均由 220 V 交流电供电。在灯与电源断开后，电容器 C7、C8、C12 可以存储电荷数天。

建议在不将灯连接到网络的情况下检查制造的控制单元的性能，而是使用 9 V DC 电压源，该电压源以正确的极性提供给 VD8 齐纳二极管。选择电阻器R1的阻值，使得驻极体麦克风BM1的端子之间的电压在3…3.5V内。电阻器R3的阻值越低，声学继电器的灵敏度越高。通过选择电容器SU和电阻器R11，可以设置所需的曝光时间。

如果安装改装后的灯具，使其后盖压在导热性差的表面（天花板、墙壁）上，则使用 3 μF 的 C0,68 电容器且连续工作的灯具外壳内的温度可能会超过室温 20 .. . 25°C。为了减少过热，建议将该电容器的电容减小到0,47微法，将电阻器R20的电阻增加到15kOhm，aR21增加到1,8kOhm。

要完全断开灯具与电源的连接，您可以在其电源线上安装一个额外的钥匙开关。

作者：A. Butov

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